膜法富氧的最优成本估算

本文利用目前国内膜组件和鼓风机、医用泵、水环泵、无润滑空气压缩机的性能、单价及工业电价等数据,并通过IBM 计算机计算,获得了加压法、减压法及回流等情况下,卷式膜富氧组件的最优成本,结果表明:回流仅能用于加压法操作;而且Yo_2和E_p 越大,回流就越有用;Ⅰ的u_∞比Ⅱ、Ⅲ的u_∞大得多;至于乃Ⅱ还是用Ⅲ,可方便地用下式确定:Yo_2=30.902-0.196E_p当Yo_2小于上式算出的Yo_2时,用Ⅲ较经济,否则应用Ⅱ.     

富氧燃烧与节能

<正>所谓富氧燃烧,就是利用氧富化膜把燃烧所必须的空气中的氧富化成23~28%的浓度,然后再参与燃烧的一种方法。日本“松下”研究使用“氧选择性透过膜”,由多个膜架组合成“氧富化膜室”,再加上吸引透过此膜的富氧空气的引风装置、送风装置及燃烧装置与调节装置。装置能供给氧浓度为25%的空气240Nm3/h。     

渗透汽化膜与气体分离膜的对比研究

制奋了聚二甲基硅氧烷和多孔聚丙的复合膜,并分别用以分离O_2、N_2和以渗透汽化法分离乙醇—水混合物。结果表明,当复合膜较薄时,膜的选择性对气体保持不变,而对渗透汽化法却大幅度下降。说明尽管气体膜分离与液体混合物的渗透汽化分离都遵循“溶解扩散”机理,但是溶解和扩散对选择性的贡献在两种情况下,程度是不同的。计算了氧、氮、乙醇和水的透过活化能,分别为6.7KJ/mol、10KJ/mol、32.6KJ/mol和35KJ/mol.建议气体分离膜在室温操作而渗透汽化膜在较高温度操作。     

硅橡胶富氧膜材料研究进展

介绍了气体膜分离原理和常见的高分子富氧膜材料的透气分离性能,针对硅橡胶富氧膜材料近些年的改性研究进行了综述和分析,指出在高乙烯基含量硅橡胶中加入起到促进传递作用的金属钴络合物、氟元素以及小分子液晶等,能显著改善富氧膜的选择透过性。而利用超临界CO2对硅橡胶富氧膜进行溶胀改性以及在富氧膜材料中添加铁氧体制备所谓的富氧"磁化膜",有望成为未来富氧膜开发研究的一个新方向。     

溶胶-凝胶法甲基化改性SiO2膜的气体渗透性和再生性研究

以甲基三乙氧基硅烷替代部分正硅酸乙酯作为前驱物,用溶胶-凝胶法对亲水性SiO2膜进行改性,制备了甲基化改性SiO2膜.通过FTIR、SEM和气体渗透实验考察了甲基化改性对SiO2膜形貌、化学结构、气体渗透性及再生性的影响.结果表明,压差、温度对两种SiO2膜渗透分离性能的影响相似;甲基化改性使SiO2膜气体渗透速率显著增加,而H2/CO2选择性却没有明显下降;在水气环境中陈化后,虽然两种SiO2膜的H2/CO2选择性均未显著降低,但亲水性SiO2膜气体渗透速率下降明显,而甲基化改性SiO2膜则下降较小.再生可以部分恢复SiO2膜的渗透分离性能,与陈化前相比,再生使两种SiO2膜的渗透性能降低,H2/CO2选择性增大,甲基化改性大大减小了再生对膜渗透性能的劣化.     

陶瓷-Teflon AF2400复合膜组件油气分离特性研究

考察了变压器油的流速对变压器故障气体在陶瓷-Teflon 2400复合膜中的透过特性,并对溶解态气体渗透和气态渗透两种情况进行了对比.当油的流速由250 mL/min增加到750 mL/min时,H2和CO的平衡时间缩短约30％,C2烃的平衡时间变化较小,说明气体在油中扩散过程对油气分离有一定影响.与溶解态渗透过程中C2烃先达到平衡不同,气态渗透过程中H2先于C2烃达到平衡.红外光谱表明经变压器油浸泡的Teflon AF2400膜中溶解吸收了微量变压器油,形成了类似支撑液膜结构,各种气体在油中的溶解特性决定了它们在变压器油气分离过程中的透过特性.     

添加剂对乙基纤维素富氧膜性能的影响

研究了不同添加剂对乙基纤维素富氧膜性能的影响。结果表明,低分子向列液晶正庚基联苯腈(7CB)、低分子胆甾液晶油烯基胆甾醇碳酸脂(COC)以及过渡金属化合物二亚水杨基邻笨二胺钴[Co(Salphen)]的添加,皆可以较大程度地改进乙基纤维素高分子富氧膜的性能。过渡金属盐醋酸钴[Co(Ac)_2]仅能提高乙基纤维素富氧膜对富氧空气的透过性,而杂环化合物吡啶(PY)只能提高乙基纤维素富氧膜的氧氮分离性而在某种程度上却降低了对富氧空气的透过性。     

基于压差原理研究包装材料中气体的渗透行为

目的通过研究不同气体在包装材料中渗透行为的差异及影响因素,以探讨包装材料的适用性,为改善薄膜的分离效果提供参考。方法采用压差法分别测试O_2,N_2,CO_2在BOPP,PET,PE薄膜样品中的气体渗透性,并利用时间滞后法计算出气体的扩散系数,通过对气体透过系数和扩散系数的计算获得溶解度系数。结果 3种薄膜的气体透过系数、溶解度系数的大小顺序均为CO_2O_2N_2,扩散系数在BOPP,PE膜中的关系为O_2CO_2N_2,在PET膜中的关系为O_2N_2CO_2;得到了BOPP,PET,PE薄膜中气体透过系数的比值,CO_2/O_2分别为2.7,3.8,3.7,CO_2/N_2分别为14.4,25.0,14.3。结论气体分子直径及其与薄膜分子的相互作用是影响气体扩散系数的主要因素,气体临界温度及分子间的相互作用是影响溶解度系数的主要因素;在扩散系数和溶解度系数的共同作用下,气体在3种薄膜中的渗透由快到慢依次为CO_2,O_2,N_2。另外,PET,PE对CO_2,O_2的分离能力较好,PET对CO_2,N_2的分离能力最好。     

高乙烯基含量硅橡胶室温硫化膜的富氧性能

采用乙烯基摩尔分数为5％的硅橡胶与含氢硅油交联剂及氯铂酸催化剂,经溶液浇铸和室温硫化（RTV）,制备了高交联度的硅橡胶膜,并研究了该膜的富氧性能。研究发现,与普通硅橡胶膜相比,室温附近的氧透过系数（Po2）稍有降低,氧氮分离系数（αO2／N2）则明显提高,αO2／N2＝2．87。本文还考察研究了压力、温度以及热处理过程等因素对高交联度硅橡胶膜富氧性能的影响,与其它改性的硅橡胶膜相比,该富氧膜显示出富氧性、成膜性及硫化性等综合性能较优的特点,显示出潜在的应用价值。     

薄膜渗透分离制富氧的概述及其展望

本文为薄膜渗透分离制富氧的文献概述及其展望。介绍了各种气体渗透分离空气用膜,卷式、平板及中空纤维三种渗透器的设计,和薄膜渗透分离制富氧的实例及其应用情况。图4、表4、参考文献16。     

有机硅系高流量型富氧膜

松下电器工业公司1月16日宣布,该公司首次确立了大量生产高流量富氧膜的技术,并从一月份开始出售四种不同流量的富氧膜。这种富氧膜是一种气体分离膜,可提高氧气浓度。除用于烧制陶瓷外,还开拓了在活性污泥处理、生物工程、卫生器械等方面作为供氧源的应用。松下电器工业公司出售的高流量富氧膜是一种用有机硅系高分子超薄膜材料制成的气体分离膜,具有优良的机械强度,能较多地透过空气中的氧气,使一般21%的氧浓度富化达到30%左右。富化氧浓度的方法一般有加压、液化和沸石吸附等,但都存在产量低和成本高的问题。富氧膜简单、安全且便宜,虽然已用于     

管状复合炭膜的制备及气体分离性能

以商用PMDA-0DA型聚酰胺酸为涂膜液,采用浸渍涂膜法制备管状复合炭膜,考察支撑体的孔径尺寸、涂膜液浓度以及加入添加剂对所制备复合炭膜的气体分离性能的影响;并利用热重分析及扫描电镜考察所制备炭膜的热分解行为和复合效果.结果表明,与混煤支撑体相比,烟煤支撑体所制备的管状复合炭膜表现出更好的气体分离性能;随着涂膜液浓度的增加,气体的渗透速率呈先下降后上升的趋势,选择性则先增大后减小;添加表面活性剂不仅改善了涂膜液与支撑体表面的复合效果,减少了涂膜次数,同时提高了炭膜的气体渗透能力;在最佳制膜工艺条件下,H2、O2、CO2、N2的渗透速率分别为176.3×10-10、16.97×10-10、15.57×10-10、1.79×10-10mol/(m2·s·Pa),H2/N2、O2/N2、CO2/N2的选择性为100.7,10,9.34.     

膜吸收用疏水性多孔膜结构参数的确定

理论分析了疏水性多孔膜气体渗透原理和膜各种结构特征参数的关系,并建立了计算气体渗透通量的模型方程,以及确定多孔膜曲折因子等结构参数的方法．通过气体渗透实验和建立的模型,对6种聚四氟乙烯(PTFE)多孔平板膜的曲折因子等结构参数进行了测试计算,并根据测得的膜孔隙率结果,比较了曲折因子与孔隙率的关系．对不同气体透过不同结构参数的多孔膜的传递形式进行了讨论．     

渗透汽化膜表面结构对分离过程的影响

用低温氧等离子体处理聚乙烯膜,被处理的膜通过红外、表面接触角、电子扫描显微镜、元素分析等手段证明在其表面形成了多量的羟基、羰基和羧基等含氧基团。当将这种处理膜的处理面对着原料液（ＵＰＥ）、处理面对着低压侧（ＤＰＥ）及原始膜（ＰＥ）分别用来渗透汽化分离乙醇水混合物,发现ＰＥ膜为优先透醇膜。ＵＰＥ渗透汽化产物的醇浓度下降,透量增加,并且透过速率对原料液浓度曲线呈反Ｓ形。ＤＰＥ膜则完全变成了优先透水膜,并且透过速率明显下降,说明渗透汽化膜表面的结构及组成对渗透汽化过程予以重大的影响,膜的上表面主要发生溶解,下表面则对被分离物予以强有力的扩散控制。     

气体分离膜应用的现状和未来

考虑了气体分离膜应用和气体传递机理的各种技术．现在商业气体分离膜应用的范围包括：富氮、富氧、氢回收、从天然气中除去酸性气体(CO2和H2S)、天然气脱水和有价值的挥发有机物(VOCs)的回收．讨论了每一个应用中可用膜材料的现状和限度，及有潜在力的若干新膜的应用，如乙烯／乙烷分离和燃料电池．     

聚醚共聚酰胺/聚乙二醇共混膜的制备及其气体渗透性能的研究

以聚醚共聚酰胺(Pebax1074)嵌段共聚物和分子量为400的聚乙二醇(PEG400)为膜材料,采用聚合物共混和流延成膜的方法,制备出不同质量比的均一透明Pebax1074/PEG400共混均质膜.PEG400作为塑化剂与Pebax1074共混之后,改变了聚合物链段的活动性,增加了醚氧键的含量,使N2、H2、CH4和CO2渗透系数以及CO2对其它气体的选择性都得到了增加.操作条件对气体在共混膜中的渗透性能也有较大的影响.由于塑化效应的作用,膜两侧的压差对CO2和非极性气体的渗透系数影响不同,并且随共混膜中PEG400含量的变化而变化.气体在共混膜中的渗透系数随操作温度的升高而增大,通过Arrhenius方程可把渗透通量与温度联系起来.     

乳液涂敷制备硅橡胶富氧膜

实验制备了聚二甲基硅氧烷/聚砜（PDMS/PS）富氧膜,并考察其富氧性能,分别制备了溶剂型羟基硅橡胶富氧膜和乳液型羟基硅橡胶富氧膜,评价其渗透速率Q和分离系数α（O₂/N₂）,得出了二者在性能上的差异,发现溶剂型富氧膜渗透速率Q（O₂）是乳液型富氧膜Q（O₂）的3～4倍,而乳液型富氧膜的分离系数α（O₂/N₂）比溶剂型富氧膜略好,并且以水代替有机溶剂,采用硅橡胶水乳液作为涂敷材料进行乳液涂敷,制备的乳液型富氧膜相对于传统的溶剂型富氧膜,具有环保、安全和经济等特点.该方法制备的富氧膜同时也具有较好的富氧效果,其氧气渗透速率Q（O₂）在113 GPU左右,分离系数α（O₂/N₂）能达到2.0.     

聚醚共聚酰胺多层复合气体分离膜的制备及其分离性能

采用浸渍涂覆法,以聚醚共聚酰胺PEBA1074嵌段高分子为选择层膜材料制备具有超薄分离层的PEI/PDMS/PEBA1074/PDMS多层复合气体分离膜,探讨了操作条件对H2、N2、CH4和CO2等在多层复合膜中的渗透性能的影响.多层复合膜对极性气体具有较高的渗透通量,并且对极性/非极性气体分离体系具有较高的选择性.CO2对多层复合膜存在增塑作用,其渗透通量随操作压力的增加而增加;随着操作温度的升高,H2、N2、CH4和CO2在复合膜中的渗透通量显著增大,而CO2/非极性气体(H2、N2和CH4)的分离系数减小.气体渗透通量与温度的关系在PEO链段熔点的上下分别满足不同的Arrhenius方程.当操作温度大于PEO链段熔点温度时,气体的渗透活化能减小.     

羊毛角蛋白膜的制备及其气体分离性能的研究

研究了羊毛角蛋白膜的制备及其气体分离性能．以角蛋白膜的CO2渗透速率和CO2相对于CH4的分离系数为指标,考察了制膜液中溶剂氨水的浓度、巯基乙酸和戊二醛的加入量对角蛋白膜的气体透过和分离性能的影响．     

羊毛角蛋白膜的制备及其气体分离性能的研究

研究了羊毛角蛋白膜的制备及其气体分离性能.以角蛋白膜的CO2渗透速率和CO2相对于CH4的分离系数为指标,考察了制膜液中溶剂氨水的浓度、巯基乙酸和戊二醛的加入量对角蛋白膜的气体透过和分离性能的影响.