正交实验法PEI气体分离膜制备条件的优化.ppt

正交试验法PEI气体分离膜制备条件的优化,张玲玲 贺高红大连理工大学化工学院 膜科学与技术研发中心,2,报 告 内 容 提 要,气体分离膜的发展概况气体膜分离原理气体分离膜的制备方法正交试验的应用,3,气体分离膜的发展概述,膜分离技术发展第一次飞跃,膜分离技术发展第二次飞跃,4,国外主要气体膜分离器厂家及市场概况（2000年）,5,气体分离膜的主要市场预测销售情况,6,小 结,由此可见，在三大气体分离技术中，气体膜分离技术是最晚实现工业化的。虽然如此，气体膜分离技术因其常温操作、装置简单、能耗低而分离效率高被认为是21世纪最有发展前途的高新技术之一。,7,气体膜分离原理,多孔膜的微孔扩散机理非多孔膜的溶解扩散机理,溶解吸附,膜内扩散,解吸脱附,非多孔膜,8,气体分离膜的制备方法,气相凝胶法蒸发凝胶法热凝胶法湿法制膜干法制膜干湿法制膜湿湿双浴法制膜,9,干湿法制膜过程示意图,10,膜性能的评价,11,正交试验的应用,试验设计是数理统计学科的一个分支，它主要是研究如何收集数据以供统计推断之用。为研制新产品、改革工艺条件、试验新品种，达到提高产品产量和物理性能，降低成本的目的。合理安排试验，能减少试验次数，缩短时间，获得有效结果。,12,正交试验法优化制膜条件,正交试验因素的确定 极差分析方差分析结果分析,13,水平,A,B,C,PEI浓度/%,蒸发时间/s,水温/,1 23 0 10,因素水平表,2 25 10 17,3 28 30 25,4 30 60 30,14,极差分析,根据极差分析结果可以确定因素间的主次关系及最优水平组合，粗略说明各因素诸水平间的差别，但不能确切判断各因素间的交互作用，也不能估计误差及说明分析的精度。其公式如下：,15,S总,方差分析,式中：m表示各水平的重复数，n表示总试验组数，S表示偏差平方和，f表示自由度，V表示均方误差。,S总SA+SB+SC+S误,16,17,验证重复实验结果,18,的方差分析,19,J的方差分析,20,结 论,影响膜性能的主要因素为聚合物浓度，其次是凝胶浴温度，再次是蒸发时间。制备PEI气体分离膜的较佳制备条件为：PEI浓度为28、蒸发时间为10 s、凝胶浴温度为17。由于只考察了影响成膜的三个主要因素，对其他的一些影响因素没有研究，所以膜的性能并没有达到很高的水平。相信在此基础上，进一步优化制膜条件和其他影响因素，气体分离膜的性能将会得到进一步提高。,21,谢谢！,