中空纤维膜法气体分离

膜分离技术与其它各种分离过程相比，分离所需的能量少，因而可在各生产部门中，物质的分离，浓缩，精制等方面发挥威力。根据美国．Ｔ．Ａ．Ｓｈｅｅｔｓ公司发表的市场研究报告，工业用膜将以３０％的年增长率迅速发展，而日本的发展速度更快，目前气体分离已大部分实用化。高分子分离膜的形式正在向多样化发展，有平膜，褶实膜，工膜，管式或细管式膜，中空纤维膜等多种形式。     

基膜热处理对复合膜气体分离性能的影响

制备了用于有机蒸汽正庚烷/氮气分离的PDMS/PVDF复合膜,研究了PVDF基膜热处理温度和时间对复合膜的分离性能的影响,用XPS和SEM对PVDF基膜表面结构的变化进行了研究。结果表明,393.2K、12min热处理后的PVDF基膜表面的C-O、C=O极性官能团增加,增强了表面极性,使得PDMS活性层和PVDF基膜能够紧密结合,而且复合膜的分离性能达到最佳值。在固定测试条件下,分离因子αC7H16/N2为445.7,渗透速率JC7H16和JN2为1.9×10-7、4.26×10-10mol/(m2.s.Pa)。     

气体分离膜技术及其在石油化工领域的应用

气体分离膜技术因能耗低、效率高、操作简单等优点,被广泛应用于石油、天然气和石化工业中。从膜机理、膜材料以及气体分离膜在石油化工中的应用等方面对气体分离膜技术进行了介绍,分析了目前存在的主要问题及可行的解决途径。未来的研究方向应该着重提高膜的分离性能、研发大面积与高质量的膜组件以及优化膜分离的工艺流程。     

气体膜分离技术及应用

与传统分离方法相比,膜分离技术在气体分离中的应用具有许多优势,在工业上得到了广泛的应用,本文综述了气体分离技术的分离机一,使用的膜材料在各行业中的应用。     

用膜进行气体分离的成本优化

提出了膜材料装置的成本新概念——成本渗透率。将膜分离过程的成本定义为成本渗透率和有效选择性的函数。作者从分析膜装置的费用得到了装置成本的渗透率和有效选择性等参数,并用于确定气体的膜分离过程的优化膜分离度和回收率。还从合成气中分离出ＣＯ,用大规模生产醋酸的实例来说明该方法的应用情况。     

中空纤维膜用于处理丙烯腈废水

介绍了中空纤维膜分离技术在分离含丙烯腈、乙腈、氢氰酸等有毒（介质）废水方面的作用，这项技术的运用，开辟了处理污水的新途径，填补了国内膜分离技术在化工生产应用方面的空白。     

纤维膜接触器的研制及应用

本文介绍了一种新的非扩散性物质传递的传质方法即纤维膜技术，并根据其基本原理研制了纤维膜接触器。通过实验室试验和在一套常减压蒸馏装置上工作试验并与车间常规法碱洗效果进行对比，说明研制的纤维膜接触器具有两相接触充分，节约设备投资、分离效果好、生产效率高、无碱液夹带等优点，此项技术具有广阔的应用前景。     

CO_2分离中空纤维复合膜的制备及其气体渗透性能的研究

以甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)-聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMEMA)共聚物为分离层材料,以聚砜(PSf)中空纤维膜作为底膜,采用浸渍涂层的方法制备了P(DMAEMA-PEGMEMA)/PSf中空纤维复合膜。考察了涂层液中共聚物的含量和涂层次数对中空纤维复合膜的性能以及操作条件(温度和压差)对分离性能的影响。实验结果表明,涂层液中共聚物的质量分数为2%、经4次涂层制备的中空纤维复合膜具有较佳的性能,在35℃,0.2MPa条件下CO2渗透速率达24.3GPU,选择性系数αCO2/N2,αCO2/CH4,αCO2/H2分别为30.9,12.5,1.5;在中空纤维复合膜中CO2,N2,CH4,H2的渗透速率符合Arrhenius关系式;N2,CH4,H2在中空纤维复合膜中的渗透行为符合溶解-扩散模型,CO2的渗透由溶解-扩散和促进传递两部分组成。     

PDMS/PVDF中空纤维复合膜分离有机蒸汽/氮气的研究

制备了用于正庚烷/氮气分离的PDMS/PVDF复合膜。分析讨论了原料气压力、流速、原料气中正庚烷浓度、透过侧压力及操作温度等因素对气体分离性能的影响。在一定的操作条件下,当原料气中正庚烷质量分数为6%时,正庚烷的渗透速率为2.5×10-6mol/(m2.s.Pa),分离因子可达600左右。     

PDMS/PVDF中空纤维复合膜分离有机蒸汽/氮气的研究

制备了用于正庚烷/氮气分离的PDMS/PVDF复合膜。分析讨论了原料气压力、流速、原料气中正庚烷浓度、透过侧压力及操作温度等因素对气体分离性能的影响。在一定的操作条件下,当原料气中正庚烷质量分数为6%时,正庚烷的渗透速率为2.5E-06 mol/(m2.s.Pa),分离因子可达600左右。     

纤维素非对称中空纤维超滤膜的制备与油水分离应用的研究

以N,N-二甲基乙酰胺为非溶剂添加剂制备了纤维素非对称中空纤维超滤膜,同时考察了外凝胶浴温度以及芯液种类对纤维素非对称中空纤维超滤膜结构和性能的影响,并制备了大尺寸膜组件进行油水分离实验。实验结果表明,非溶剂添加剂的加入提高了纤维素中空纤维超滤膜的渗透通量;且随外凝胶浴温度的升高,膜断面出现更多的指状孔结构,外皮层厚度逐渐减小,渗透通量增大,在外凝胶浴温度为65℃时达到29.3L/(m2.h1);采用二甲基亚砜为芯液,膜内侧皮层消失,外皮层变薄,得到含有大量贯通状孔的更明显的非对称结构;油水分离实验中,在不同油质量浓度的原料液条件下,膜组件对油的截留率均可达到98%以上;并对油质量浓度50mg/L的原料液进行了540h操作考察,渗透液含油量小于1mg/L。     

气体膜分离过程

主要分析了气体膜分离过程中的三个阶段：溶解过程、扩散过程和解吸过程，并在基本假设下用三膜模型进行了描述，即原料侧和透过气体主体与膜之间都存在着层流内层的气体膜，这两膜影响着气体与膜的传质，但对传质起着决定作用的是薄膜的各种参数和对不同气体的不同渗透率。     

α-纤维素中空纤维致密膜组件吸收CO_2传质过程的研究

采用α-纤维素中空纤维致密膜研究了从N2-CO2混合气中吸收CO2的传质过程,考察了吸收剂种类(一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺)以及吸收剂的浓度和流量、气体流量、气体压力等因素对CO2吸收过程的影响。实验结果表明,3种吸收剂中一乙醇胺的吸收效果最好;当一乙醇胺的浓度为3.5mol/L、流量为10L/h、气体流量为8.9×10-6mol/s、气体压力为0.2MPa、气体走壳程、逆流操作时,总传质通量和总传质系数分别达到最大值8.7×10-5mol/(m2.s)和1.1×10-6mol/(m2.s.kPa)。吸收剂流量对CO2吸收过程没有明显的影响。     

膜法回收天然气制合成油装置弛放气中氢气的流程分析

采用UniSim Design软件对膜法回收天然气制合成油装置弛放气中H_2的流程进行模拟,考察了聚酰亚胺(PI)膜组件的一段回收流程、聚砜(PSf)膜组件的一段和二段回收流程、渗透侧压力对产品H_2纯度、H_2回收率和经济效益的影响。模拟结果表明,当弛放气的压力(表压)为3.0 MPa、温度为45℃、流量为1.33×10~5 m~3/h时,在满足回收要求的条件下,PI膜组件的一段回收流程比PSf膜组件回收流程具有更高的经济效益;当产品H_2摩尔分数为90.0%～94.0%时,渗透侧压力(表压)应控制在100～150 kPa。     

膜法油气回收过程的工艺模拟

对膜法油气回收的工艺过程进行了模拟计算,并结合实验,考察了进气压力、渗透侧压力、透余气体浓度、回收率和透过率(透过气与进料气的体积比)等工艺操作条件对膜面积和功率的影响;得出了回收过程的最佳工艺条件：进气压力0．4～0．5MPa,渗透侧压力0．04～0．05MPa,透余气浓度35-40g／m^3,回收率90％～92％;并提出了一种研究膜法油气回收过程的新思路：采用数学模拟技术优化回收过程的工艺条件以减小操作条件的探索工作量。     

S Zorb烟气膜分离技术考察

采用以硅橡胶-聚砜中空纤维复合膜制成膜组件的小型烟气膜分离装置,考察了烟气温度、气体流速和压力等工艺条件对S Zorb烟气膜分离的影响。结果表明,作为N₂来源的尾气,其收率和N₂纯度的主要影响因素是膜两侧压差,膜分离温度影响不大,而入膜气适宜流速也主要受压力制约。S Zorb烟气膜分离适宜的工艺条件为,烟气温度(30±15)℃、膜两侧压差(0.40±0.02)MPa;该条件下,SO₂/N₂的分离系数为2.7,渗透气中SO2质量分数达105%左右,可送入Claus装置进行硫磺回收,而尾气的体积收率约为60%,尾气中SO₂质量分数不高于0.5%,可以作为N2回用于S Zorb装置。