一种用于分离混合油中的溶剂的纳滤膜和方法 【技术领域】
本发明涉及一种用于分离混合油中的溶剂的方法，具体涉及一种采用纳滤膜有效分离混合油中的溶剂的方法。
背景技术
国内外对油料(如大豆、棉籽等)中的油脂的提取通常采用己烷、6号溶剂油等溶剂浸出的方法，含有油脂的溶剂萃取相被称为混合油。对混合油的处理通常采取蒸发来分离溶剂和油脂。一般混合油中含油脂约20％，生产1吨油脂需要蒸发约5吨溶剂，为了冷凝溶剂蒸汽需要配套动力设备以驱动冷却水系统，同时还会造成热污染。
杂萘联苯聚醚砜(PPES)超滤膜是以杂萘联苯聚醚砜为原料，N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂，有机小分子丙醇(PrOH)和无机小分子氯化锂(LiCl)作为混合添加剂，采用相转化法制备的超滤膜(“低截留分子量PPES超滤膜的制备”，高嵩等，功能高分子学报，第21卷第3期，2008年9月)。一般来说，超滤膜用于过滤1000道尔顿以上的分子。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种成本低廉且环保的有效分离混合油中的溶剂的方法。
用于实现上述技术目的的技术方案如下：
一种用于分离混合油中的溶剂的纳滤膜，该纳滤膜的制备方法包括以下步骤：
(1)将丙醇、氯化锂与杂萘联苯聚醚砜溶解于N-甲基吡咯烷酮，溶液经过滤后浇铸成膜，并将膜在水中浸泡，其中按重量份数计，丙醇∶氯化锂∶杂萘联苯聚醚砜∶N-甲基吡咯烷酮＝1～18∶0.1～3∶10～25∶60～80；
(2)将丙醇、氯化锂与杂萘联苯聚醚砜溶解于体积比为1∶1的乙二醇甲醚和丙酮的混合溶剂中，以该溶液浸涂步骤(1)制得的膜，再加热形成复合膜，其中按重量份数计，丙醇∶氯化锂∶杂萘联苯聚醚砜∶混合溶剂＝2～12∶0.1～2∶5～10∶80～95。
在本发明的一个具体实施方案中，上述纳滤膜的制备方法包括以下步骤：
(1)将丙醇、氯化锂与杂萘联苯聚醚砜溶解于N-甲基吡咯烷酮，溶液经过滤后脱除气泡并静置，浇铸成膜；将膜在空气中停留蒸发溶剂后在水中浸泡，溶剂交换完全即可，其中按重量份数计，丙醇∶氯化锂∶杂萘联苯聚醚砜∶N-甲基吡咯烷酮＝1～18∶0.1～3∶10～25∶60～80；
(2)将丙醇、氯化锂与杂萘联苯聚醚砜溶解于体积比为1∶1的乙二醇甲醚和丙酮的混合溶剂中，以该溶液浸涂步骤(1)制得的膜，再在100℃下加热30分钟形成复合膜，其中按重量份数计，丙醇∶氯化锂∶杂萘联苯聚醚砜∶混合溶剂＝2～12∶0.1～2∶5～10∶80～95。
上述纳滤膜可以截留200～1000道尔顿的分子。
本发明还提供了一种分离混合油中的溶剂的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将混合油经过滤器过滤；
(2)滤液通过上述纳滤膜过滤，滤过的溶剂供循环使用；
(3)对未滤过的浓缩混合油进行蒸发，蒸出的溶剂经冷凝后供循环使用。
在上述方法中，溶剂可以为己烷和/或6号溶剂油。
在上述方法的一个具体实施方案中，该方法包括以下步骤：
(1)来自浸出器的混合油经过机械过滤器过滤，滤渣回流到浸出器；
(2)滤液通过具有上述纳滤膜的过滤器过滤，滤过的溶剂回收到溶剂罐供循环使用；
(3)未滤过的浓缩混合油进入毛油蒸发器进行蒸发，蒸发器蒸出的有机溶剂蒸汽经冷凝后回收到溶剂罐，余下的物质进入汽提蒸发器脱除残余溶剂得到毛油，蒸出物经过冷却、油水分离，有机相进入溶剂罐。
本发明经研究发现，以杂萘联苯聚醚砜超滤膜作为基膜，进行二次浸涂可以得到优先透过有机小分子的杂萘联苯聚醚砜纳滤膜，该杂萘联苯聚醚砜纳滤膜具有良好的耐溶剂性能。因此，首先采用了优先透过有机物小分子的杂萘联苯聚醚砜纳滤膜对混合油中的溶剂进行分离，其工艺流程如图1所示，溶剂回收率大于65％，溶剂中的油脂残留量小于1％，透过相油脂去除率大于99％，溶剂可直接循环使用。因此，该方法可以比直接蒸发工艺节能60％以上，减少冷却水用量以及相应的热污染，减少自由气体量。
【附图说明】
以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
图1为本发明的分离混合油中的溶剂的方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
实施例1杂萘联苯聚醚砜纳滤膜的制备
以杂萘联苯聚醚砜为原料，N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂，有机小分子丙醇(PrOH)和无机小分子氯化锂(LiCl)作为混合添加剂，采用相转化法制备地超滤膜。其中，按重量份数计，丙醇∶氯化锂∶杂萘联苯聚醚砜∶N-甲基吡咯烷酮＝9∶1∶17∶70。
制备方法如下：将真空干燥的PPES与添加剂按比例溶解于NMP，过滤、脱泡、静置。将铸膜液浇铸在玻璃板上，用玻璃刮刀制成膜，空气中停留蒸发15秒，转入冷凝水浴中，浸渍成膜，经净水浸泡24小时以上，溶剂交换完全后即可。以所制成的膜作为基膜，进行二次浸涂。浸涂液以杂萘联苯聚醚砜为原料，乙二醇甲醚和丙酮的混合溶剂(体积比为1∶1)为溶剂，有机小分子丙醇(PrOH)和无机小分子氯化锂(LiCl)作为混合添加剂。其中，按重量份数计，丙醇∶氯化锂∶杂萘联苯聚醚砜∶混合溶剂＝7∶0.9∶7.5∶85。浸涂的膜在100℃下经30分钟热处理得到杂萘联苯聚醚砜纳滤膜。
实施例2杂萘联苯聚醚砜纳滤膜分离混合油中的溶剂
取20kg己烷浸出的混合油，经过400目的滤网过滤，滤液在1MPa、25℃下，用PPES纳滤膜过滤，通量为21 l/m2·小时，透过量为进料量的67％，透过相中的油脂含量为0.87％，油脂去除率为99.3％。
实施例3杂萘联苯聚醚砜纳滤膜分离混合油中的溶剂
取20kg 6号溶剂油浸出的混合油，经过400目的滤网过滤，滤液在1MPa、25℃下，用PPES纳滤膜过滤，通量为20l/m2·小时，透过量为进料量的65％，透过相中的油脂含量为0.89％，油脂去除率为99.1％。