高性能气体分离聚苯胺膜

系统论述了聚苯胺自支撑膜和复合膜对气体的分离性能。聚苯胺自支撑膜、聚苯胺 /尼龙、聚苯胺 /氧化铝复合膜经去掺杂尤其是二次掺杂后 ,气体分离系数会显著提高 ,而透气系数略有提高。二次掺杂态聚苯胺自支撑膜和复合膜都具有极高的氧氮分离性能 ,已超过了一般聚合物材料的上限 ,最优异的聚苯胺膜的氧氮选择分离系数可达 30 ,它在包括有高选择性能膜材料聚酰亚胺、聚吡咙、聚三唑等在内的所有聚合物膜中排行第一 ,对空气分离显示出极大优势。预计聚苯胺复合膜及纳米膜在医疗保健等领域具有很大应用潜力     

中空纤维膜脱除烟气中CO2的应用与发展

温室气体的排放导致的全球气候变暖问题愈来愈严重,其中主要的温室气体CO_2的捕集与固存技术发展刻不容缓。通过膜分离技术进行烟气中CO_2的脱除,能有效的解决脱除工业废气中的CO_2的难题。目前,利用中空纤维膜来脱除烟气中的CO_2得到了很好的发展利用。本文介绍了不同中空纤维膜材料及组件形式、工艺条件等方面的研究,阐述了中空纤维膜组件几何结构、操作条件等对脱碳的影响。     

电化学合成聚苯胺的研究概况

聚苯胺是目前研究最为广泛的导电高分子材料之一.综述了电化学方法合成聚苯胺的研究概况,包括电解液的pH、苯胺单体浓度、掺杂酸的种类、聚合电位、聚合电流密度、循环伏安扫描的次数、速率以及扫描上限、扫描方式等工艺条件对聚苯胺膜的制备及其性能的影响.并对聚苯胺的研究前景进行了展望.     

中空纤维膜分离烟气CO_2工艺模拟优化

为了分离燃煤电厂烟气中的二氧化碳,基于Matlab软件的Simulink组件对三级中空纤维膜装置进行模拟优化。建立了中空纤维膜的数学模型,使用Matlab软件编程;并针对经过预处理后CO_2体积分数15%,气量50 000 m~3/h的电厂烟气,在Simulink组件中模拟了分离工艺流程。膜材料采用经过氟化改性的聚酰亚胺6FDA/TAPA[六氟二酐/三(4-氨基苯基)胺)]。研究结果表明:随着膜面积和压力的增加,产品气中CO_2体积分数与CO_2回收率呈反比关系;所需的一、二、三级膜面积分别为42 000,50 000,5 200 m~2,需要的压缩机压力为一级0.7 MPa、二级0.65 MPa、三级1.5 Ma。最终得到的CO_2产品气流量为6 648.81 m~3/h,CO_2纯度86.88%,CO_2回收率77.02%,在满足分离要求的同时降低了碳排放。     

一步法制备含氨基化合物的非对称CO_2分离膜

采用一步相分离法,制备以聚醚砜(PES)为主体材料,二乙醇胺(DEA)为添加剂和氨基载体的膜,用于CO_2分离。考察了PES浓度、DEA浓度、膜厚度对CO_2/N_2分离性能的影响,同时考察了膜性能的长时间稳定性。当涂膜液中DEA/PES的质量比为12/26、刮刀与无纺布的距离为300μm、进料气压力为0.11 MPa(表压)时,膜的CO_2渗透速率可达274 GPU,CO_2/N_2分离因子可达50。测试温度低于40℃时,DEA/PES膜的CO_2渗透速率和CO_2/N_2分离因子保持稳定。另外,对CO_2/N_2分离性能较好的DEA/PES膜(质量比为12/27)进行CO_2/CH_4分离性能测试,在1 MPa(表压)下性能优于商品膜。上述结果表明,本文研制的DEA/PES膜制备步骤简单,易于规模化制备,性能较优,在CO_2分离领域具有良好的应用前景。     

煤制合成气脱碳过程模拟研究

针对煤制合成气合成甲醇的气源条件及分离指标,采用膜分离技术脱除合成气中的二氧化碳。采用PRO/Ⅱ模拟软件,对膜分离技术用于煤制合成气脱碳过程进行了模拟与优化。以净化气中CO_2摩尔分数小于3%,有效组分CO和H_2的损失率小于6%为目标,考察了CO_2渗透系数、CO_2/H_2选择性、CO_2/CO选择性、膜面积、渗透侧压力及压比、进气二氧化碳浓度对膜分离效果的影响。结果表明:膜材料本身的特性如渗透性、选择性、膜面积对合成气脱碳具有决定作用;一级膜过程难以实现分离目标,需设计多级膜分离过程;压比增大有利于CO_2脱除,但有效组分损失增加,适宜的渗透侧压力为常压100 kPa,压比不小于10;进气CO_2含量升高使净化气CO_2含量增加,有效组分回收率上升。研究结果为膜分离技术用于合成气脱碳提供了理论指导。     

新型掺混材料对离子交换膜性能的影响

简要介绍了以功能化氧化石墨烯、蒙脱石为主的无机材料和以多面体低聚倍半硅氧烷、聚苯胺为主的有机材料的基本结构和性质,系统地综述了在离子交换膜中掺混这些新型材料对膜性能的影响,最后提出了新型掺混材料未来的研究方向。     

聚苯胺膜对X70钢防腐性能的研究

采用电化学极化曲线和交流阻抗方法,研究了聚苯胺膜分别在酸性(质量分数为5%的HNO3)、弱碱性(饱和Na2CO3)、碱性(质量分数为5%的KOH)溶液中对X70钢的防腐性能。结果表明:聚苯胺膜在3种溶液中对X70钢都有防腐作用,但短时间内以酸性溶液中的防腐性能为最适宜。同时以饱和Na2CO3溶液模拟常规的弱碱性土壤环境,考察了此环境中聚苯胺膜对X70钢电极防腐作用的持久性。结果表明聚苯胺膜在弱碱性环境中对X70钢具有长效防腐性能,并初步证实其防腐机理为聚苯胺的屏蔽作用和阳极保护作用(钝化作用)。     

钢铁表面导电聚苯胺膜的制备

对Q195冷轧钢进行氟铁酸盐转化膜预处理,然后通过原位聚合反应在其表面成功制备墨绿色导电聚苯胺膜.采用扫描电镜和红外光谱分别对聚苯胺膜层的表面形貌的结构进行了表征,并通过极化曲线、中性盐雾试验对其耐腐蚀性进行了研究.结果表明,聚苯胺膜处于中间氧化态,导电聚苯胺膜使钢铁的腐蚀电位正移了49 mV,使钢铁的耐蚀性能明显提高...     

膜法分离燃煤电厂烟气中CO_2的研究现状及进展

目前,对于燃煤电厂燃烧后烟气中CO_2的捕集方法主要包括化学吸收法、吸附法、膜分离法和低温蒸馏法。化学吸收法是目前最成熟的CO_2捕集方法,但是吸收剂再生能耗较高,且存在二次污染、设备腐蚀等问题。因此开发新型高效、低能耗的捕集技术尤为重要。本文主要从两个方面(膜材料的设计、膜分离过程系统设计的优化)对燃煤电厂烟气中CO_2膜分离技术进行综述,并总结了实际燃煤锅炉烟气中共存气态组分和细颗粒物对膜分离CO_2的影响,最后对膜法分离燃煤电厂烟气中CO_2的发展趋势进行展望。分析表明,近年来膜材料开发、膜分离过程系统的设计及优化等方面的研究发展迅速,使得膜分离法在CO_2捕集效率及能耗等方面展现出巨大的潜力,因此膜分离法在燃煤电厂烟气中CO_2捕集领域有广阔的应用前景。