水蒸气的膜法分离用于压缩空气脱湿

在气体脱湿膜分离过程中,水蒸气是以溶解-扩散-解吸附(脱附)的机理进行传递,水分子可通过氢键聚集成簇,也可通过氢键与聚合物链节中极性基团发生作用,使水蒸气的传递行为比其它气体更为复杂,由于水蒸气比其它气体具有更高的溶解系数和扩散系数,使气体膜法脱湿成为可能,压缩空气脱湿是重要的应用领域之一,与传统的空气干燥技术相比,膜法脱湿具有高效、节能、清洁等特点,通过膜材料改性、膜表面修饰、膜组件的设计、操作条件的优化等方法可以提高膜组件的脱湿效率.文章也介绍了气体膜法脱湿的其它应用领域.     

压缩空气脱湿用大型膜组件在长春通过中试鉴定

压缩空气是工业生产中应用最广泛的气体 ,在使用前必须脱掉所含湿气 (水蒸气 ) ,传统的方法是采用冷冻式干燥机或分子筛吸附式干燥机 .与传统方法相比 ,膜分离方法脱湿具有高效、节能、无污染、设备简单、操作方便、免维护、寿命长等优点 ,一些发达国家已经采用先进的膜分离脱湿技术 ,但我国的膜法脱湿产品一直处于空白 .中国科学院长春应用化学研究所研制成功压缩空气脱湿用大型中空纤维膜组件 ,2 0 0 2年 12月 11日在长春通过了由中国科学院长春分院组织的中试成果鉴定 .鉴定会由孙家钟院士主持 ,与会专家对该项成果给予很高评价 ,认为该…     

膜分离法空气净化的应用与研究进展

气体膜分离技术已经成为空气净化的重要技术之一。文章全面综述了近年来的膜法空气净化技术的应用及研究进展,介绍了用于空气净化的分离膜及膜分离工艺,展望了膜法空气净化技术的发展趋势。指出,由于膜分离空气净化工艺具有连续操作、低能耗和高效等优点,有望替代或部分替代传统空气的颗粒物分离、脱湿及脱二氧化碳过程。     

气体膜分离过程中浓差极化的影响

在气体膜分离过程中,浓差极化的存在使分离效果变差。虽然在许多现有的气体膜分离过程中浓差极化并不严重,但随着高通量分离膜的不断问世,浓差极化作用将不可忽视。本文推导了考虑浓差极化时稳态渗透速率表达式,并通过计算考察了操作参数和膜性能参数变化时,浓差极化作用大小的变化规律,为高通量膜分离器的设计与应用提供参考。     

关于反渗透、超滤过程中的浓差极化比及其表达式的研究

本文在膜的吸附-扩散分离模型的基础上讨论了浓差极化现象,得出了浓差极化比与溶质和膜表面相互作用的物化特性(K_A/K_B)有关的结论,给出了浓差极化比的理论公式。分析了溶质在膜表面优先吸附和受排斥情况下的浓差极化现象。     

头孢菌素C钠溶液膜分离工艺的研究

以头孢菌素C钠盐的水溶液为对象设计实验,考察了板式膜的膜通量和溶质透过率的衰减现象,以及钠离子对膜的影响.研究结果表明,衰减的主要原因是膜表面吸附钠离子以及在膜表面形成浓差极化层;原液浓度影响膜通量是间接的;此外在宏观表现如原液浓度高、膜的处理量大、处理时间长和钠离子含量高都将加剧膜通量和溶质透过率的衰减.在实际应用中需考虑这些因素.     

液体分离膜过程中的浓差极化及其评价方法

膜的污染和劣化始终是制约膜技术发展的瓶颈之一．在液体分离膜过程中,浓差极化是产生膜污染的主要原因,因此减小浓差极化即可减轻膜污染．本文首先介绍了浓差极化现象和模型以及传质系数的求算,并且提出一种简单的实验方法测定膜过程的浓差极化程度,然后针对不同分子量的溶质体系对影响浓差极化程度的操作条件进行定量分析,包括操作压力和原料液循环流量,最后对如何减轻液体分离膜过程由浓差极化导致的膜污染给出几点建议．     

电子封装塑封材料中水的形态

利用实验和Fick扩散方程模拟塑封材料对水的吸收过程，得到水汽在塑封材料中的扩展系数和饱和浓度，塑封材料中的水分子存在于高分子链围成的微孔洞中，并与高分子聚合物以氢键相连。当塑封材料中水汽浓度达到饱和时，在水分子进入的有效体积内，水汽的密度为标准状态下水蒸气密度的100倍，为液态水密度的8％，这表明在塑封材料中水分子以一种特殊的液态水形态存在。在一定的水汽浓度下，在界面处的微孔洞中水气液两相共存，在两相共存的微孔洞中由于水分子争夺高分子的氢健使高分子与芯片表面的二氧化硅层的结合减弱，逐步扩展形成可以观察到的分层。     

脂质-CMC可食性复合膜阻湿性能的影响因素研究

利用羧甲基纤维素(CMC)为主要成膜材料,添加脂类物质及增塑剂,研究了脂质-CMC可食性复合膜阻湿性能的影响因素。影响膜的阻湿性能的因素依次为:蜂蜡CMC硬脂酸PEG400水/乙醇体积比。随着蜂蜡、硬脂酸含量的增加,可食性膜的水蒸气透过率下降,且2种添加剂均会降低膜的机械性能和阻油性,提高其阻氧性;随着CMC、乙醇、PEG400的含量的增加,膜的水蒸气透过率先下降后上升。结果表明具有较好阻湿性能包装膜的最佳配比为:水/乙醇体积比为95∶5,硬脂酸质量浓度为0.02g/mL,PEG400质量分数为1.5%,蜂蜡质量浓度为0.004g/mL,CMC质量质量浓度为0.03g/mL。     

蒙脱土与MFC涂层对聚丙烯膜阻隔性能的影响

目的为了提高聚丙烯薄膜的阻隔性,利用涂布的方法研究蒙脱土与微纤化纤维素(MFC)含量对涂布膜阻隔性能的影响。方法以蒙脱土和MFC为主要原料,加入胶黏剂、增稠剂、分散剂制备成涂料,并涂布在双向拉伸聚丙烯薄膜上,以薄膜的氧气透过率、水蒸气透过率、红外光谱分析、XRD分析和热稳定性分析作为评判标准,对薄膜性能进行表征与分析。结果在添加的蒙脱土质量分数为2%,MFC质量分数为0.5%时,双组分涂布膜的氧气透过系数达到最低,较聚丙烯薄膜氧气透过系数下降了97%,水蒸气透过系数在添加蒙脱土质量分数为2%,MFC质量分数为0.3%时达到最低,较聚丙烯薄膜水蒸气透过系数下降了22%,XRD显示当MFC质量分数为0.5%时,插层结构最优,通过热稳定性分析得出,双组分涂布膜在蒙脱土质量分数为2%,MFC质量分数为0.5%时热稳定性最好。结论通过综合分析得出,涂布蒙脱土与MFC双组分涂层可有效提高聚丙烯薄膜的阻隔性能。     

透湿膜的透湿机理与膜的研究概况

基于透湿膜的空气除湿是一种比较新颖的空气除湿方法。本文介绍了各种膜在空气除湿领域的应用情况，结合对膜制备工艺的简要介绍，侧重对原除湿原理，亲水性的高分子纤维素膜，凝胶膜和分子筛无机膜在空气除湿领域的研究和进展进行了分析。     

负载型TiO2-聚丙烯疏水复合膜的制备与表征

采用热致相分离 (TIPS)技术制备浸涂型和反应型硅藻土 -聚丙烯疏水复合膜 ,用SEM、氮吸附、红外光谱和气体渗透性能测试装置等方法表征不同的制膜方法、浸膜液浓度及冷却方式等因素对膜形态、结构和气体渗透性能的影响 .结果表明 :浸涂型聚丙烯膜球形颗粒和孔径尺寸均小于反应型聚丙烯膜 ;TiO2 -聚丙烯膜与硅藻土陶瓷支承体是通过Si—O—Ti—O—C键的价联方式形成键联型复合膜层 ;在膜内 ,气体渗透由Knudsen扩散控制 ,H2 O与N2 的分离因子分别为 2 .4 6和 2 .2 2 .     

水性聚氨酯膜的制备及在超纤革中的应用

以水性聚氨酯(WPU)为聚合物,采用物理机械发泡的方法制备WPU膜,系统研究了成膜温度对WPU膜形态结构和性能的影响规律。结果表明,当成膜温度低于100℃时,所制备WPU膜的泡孔密度、表面孔孔径、平均孔径、结晶度、透气量、透湿率、断裂强度和断裂伸长率等均随成膜温度的升高而增大。其中,当成膜温度为80℃时,膜具有最佳的性能。随着成膜温度进一步升高,膜的表面出现裂纹,透气量和透湿率增加,而断裂强度和断裂伸长率显著减小。在此基础上,经干法移膜技术制备的WPU超纤革达到了成品等级的A类产品。     

化学气相沉积聚合制备聚溴代对亚苯基二亚甲基及其性能的研究

用化学气相沉积(CVD)聚合法制备了聚溴代对亚苯基二亚甲基(PPX-B r)膜,采用FT-IR和元素分析的方法证实了其化学结构。对膜溶解性和抗化学氧化性能的研究表明,聚溴代对亚苯基二亚甲基膜具有优异的耐溶剂性和抗化学氧化性能。对其热性能的研究表明,溴的引入使得膜的玻璃化转变温度降低,室温柔性增强,热降解性能与聚氯代对亚苯基二亚甲基(PPX-C)相似。与PPX膜相比,溴的引入对膜的亲水性能影响不大,而水汽渗透率明显降低,具有更好的防潮性。     

Foam films as thin liquid gas separation membranes

In this letter, we testify the feasibility of using freestanding foam films as a thin liquid gas separation membrane. Diminishing bubble method was used as a tool to measure the permeability of pure gases like argon, nitrogen, and oxygen in addition to atmospheric air. All components of the foam film including the nature of the tail (fluorocarbon vs hydrocarbon), charge on the headgroup (anionic, cationic, and nonionic) and the thickness of the water core (Newton black film vs Common black film) were systematically varied to understand the permeation phenomena of pure gases. Overall results indicate that the permeability values for different gases are in accordance with magnitude of their molecular diameter. A smaller gaseous molecule permeates faster than the larger ones, indicating a new realm of application for foam films as size selective separation membranes.     

Plasma modification of polyacrylonitrile ultrafiltration membrane

Polyacrylonitrile (PAN) ultrafiltration (UF) membranes were modified by plasma treatments and plasma polymerization. Influences of plasma modifications on membrane characteristics were investigated. The obtained results indicated that plasma treatments using non-polymer-forming plasma gases such as Ar, He and O₂ led to the increase of membrane surface hydrophilicity and membrane permeability. By using O₂ plasma treatment, UF property of PAN membranes could be improved with the enhancement of membrane flux meanwhile its albumin rejection was almost maintained. The experimental results also showed that plasma polymerization using acrylic acid vapor as monomer and PAN UF membrane as a substrate led to the formation of reverse osmosis membrane due to the deposition of plasma polymer layer onto substrate membrane surfaces. Plasma techniques can control membrane pore size and have a potential to improve the membrane characteristics by using their advantages.     

多级矩阵结构冷却除湿器的除湿性能研究

为了降低空分系统压缩机功耗,提高压缩机运行可靠性,本文提出一种用于压缩机进气除湿的多级矩阵结构的冷却除湿器,并搭建了多级冷却除湿实验台,测试了除湿器的除湿性能。实验结果表明,在进口空气含湿量和温度固定为11.7g/(kg干空气)和24.4℃时,当空气质量流量由0.48 kg/s增至0.78 kg/s,空气出口含湿量由7.1 g/(kg干空气)增至7.7g/(kg干空气);在进口空气质量流量和温度固定为0.53 kg/s和25.2℃时,当冷却水温度由6.9℃升至11.9℃,空气出口含湿量由7.1 g/(kg干空气)增至9.4 g/(kg干空气)。本研究针对除湿器内部传热传质过程建立了稳态数值模型,将模拟结果与实验结果进行对比,结果表明:该模型对于除湿器出口空气含湿量和温度的平均误差分别为8.6%和2.1%,显示出较好的可靠性;并进一步模拟研究了多级矩阵结构与单级叉流结构冷却除湿器的除湿性能,发现采用多级结构可以有效提高除湿效率,在进口空气质量流量和冷却水质量流量分别为0.53 kg/s和0.3 kg/s时,多级结构的除湿量可以提高4.3%,除湿效率可以提高2.5%;通过增加填料模块的长度...     

Microporous Organic Materials for Membrane‐Based Gas Separation

Membrane materials with excellent selectivity and high permeability are crucial to efficient membrane gas separation. Microporous organic materials have evolved as an alternative candidate for fabricating membranes due to their inherent attributes, such as permanent porosity, high surface area, and good processability. Herein, a unique pore‐chemistry concept for the designed synthesis of microporous organic membranes, with an emphasis on the relationship between pore structures and membrane performances, is introduced. The latest advances in microporous organic materials for potential membrane application in gas separation of H₂, CO₂, O₂, and other industrially relevant gases are summarized. Representative examples of the recent progress in highly selective and permeable membranes are highlighted with some fundamental analyses from pore characteristics, followed by a brief perspective on future research directions.     

涂覆MIL-101(Cr)干燥剂的翅片管换热器的实验研究

干燥剂涂层换热器(DCHE)是一种新开发的翅片管表面带有干燥剂涂层的换热器,它可以同时处理潜热和显热.为了获得更高的性能,高孔隙度的金属有机框架(MOF)被引入到设计中.本文通过水浴法成功合成MIL-101(Cr)材料,并对材料进行X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附测试、水蒸气吸脱附曲线、电镜扫描等系列物理表征.制作...