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.     

A型沸石膜的制备及其在气体脱湿中的应用

用水热合成法合成了Ａ型沸石膜，探讨了Ａ型沸石膜的制备方法和工艺条件；用ＸＲＤ，ＳＥＭ等对沸石膜进行了表征；考察了沸石膜对Ｎ２、Ｈ２的分离性能；对沸石膜脱湿性能进行了研究。     

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…     

薄膜水蒸气透过率测试方法的分析与比较

介绍了薄膜透湿性测试的发展历程,对称重法和传感器法从测试原理、精度误差等方面进行了简单比较,并介绍了称重法设备的最新进展.     

荷电型聚芳醚酮气体分离膜的研究--磺化度与中和离子对H2/N2气体透过行为的影响

以聚芳醚酮为主链，经磺化引入荷电基团(-SO3H)得了具有不同磺化度和不同中和盐型的均质膜．测试了它们不同温度下的H2/N2透过行为，讨论了磺化度和中和离子对其透过行为的影响，并证明了荷电化可以提高均质膜对H2/N2的分离系数．     

高分子基气体分离膜材料研究进展

在简要介绍气体分离膜分离机理的基础上,详细介绍了高分子和有机-无机复合两类气体分离膜材料及其分离性能,其中高分子膜材料主要包括聚酰亚胺、硅橡胶、聚砜、醋酸纤维素、聚吡咯,有机-无机复合膜材料主要包括无机粒子填充高分子、有机-无机杂化,并对高分子基气体分离膜材料的发展前景进行了展望.     

分子模拟研究气体在4种膜材料中的分离行为

利用分子模拟技术,从分子水平上研究CO_2/N_2在4种常见高分子膜材料中的渗透机理与分离性能.通过分子动力学方法和蒙特卡罗方法对材料的微观性质和CO_2/N_2在4种材料中的溶解扩散过程进行模拟计算.将计算结果与文献值对比,结果显示具有一致性.材料的微观作用决定材料在气体分离方面的宏观性能,计算结果从微观角度揭示了材料分子结构的自由体积尺寸越大,气体在材料中的扩散性能越强;而材料中空穴的数量越多,气体在材料中的溶解性能越好.计算结果表明,本文模拟的两种橡胶态聚合物具有高灵活性的分子链和较小的内聚能密度,而两种玻璃态聚合物则与之相反,这使得CO_2/N_2在两种橡胶态聚合物中的渗透性能大于其在两种玻璃态聚合物中的渗透性能.     

聚酰亚胺渗透汽化膜的研究(Ⅲ)水蒸气小分子在PI膜中的传质行为

以2种二酐、2种二胺为单体,制备了4种不同结构的聚酰亚胺(PI)均质膜;用建立的动态吸附／脱附实验装置测定水蒸气在PI膜中的吸附／脱附行为;考察了不同结构的PI膜对水蒸气吸附／脱附的影响;计算了反常扩散指数;研究了温度对水蒸气在聚酰亚胺膜(PI)中扩散系数的影响．分析了扩散系数与温度和聚合物重复单元的摩尔自由体积之间的关系．研究结果表明:水蒸气小分子在PI膜中的扩散系数随着温度增加而增加,随着聚合物重复单元摩尔自由体积的增加,扩散系数也呈上升的趋势．     

载镍炭分子筛膜的制备及其气体透过性能

采用热固型共聚磺化酚醛树脂在多孔Al2O3管外侧经涂覆、固化、离子交换和热解的方法制备了一种载镍炭分子筛膜.用扫描电子显微镜观察了载镍炭分子筛膜和无镍炭分子筛膜的表面形态,结果表明无镍炭分子筛膜的表面十分光滑,而载镍炭分子筛膜表面呈明显的颗粒堆积状.XRD分析表明载镍炭分子筛膜中镍以硫化物存在.500℃热解所得载镍炭分子筛膜35℃,1.013 2×105Pa时O2通量为32 GPU[1GPU=1×10-6cm3(STP)/s.cm2.cmHg],O2/N2分离系数为6.7.700℃热解所得载镍炭分子筛膜室温空气储存45天后,35℃时对H2,CO2,O2,N2,CH4等气体的透过通量波动小于8%,而透过选择性几乎不变.     

氢化锆在高温水蒸气中的氧化行为

通过恒温恒压氧化实验研究了氢化锆在300~700℃高温水蒸气中的氧化行为。结果表明,氢化锆的质量增重随着氧化温度的升高而增大。在氧化过程进行15h以后,OH-/O在氧化膜中的内扩散成为氧化反应的控速步骤。水蒸气中的H抑制了氢化锆在高温氧化条件下的氢损失。氧化膜主要由单斜相M-ZrO2组成,氧化膜的最外层由四方相T-ZrO2和立方相C-ZrO2组成。     

用于有机蒸汽分离的PAN—SR复合膜的研究

以聚内烯腈（ＰＡＮ）为膜材料考察了铸膜液浓度、不同添加剂、不同硅橡胶对膜性能的影响，制成了ＰＡＮ基膜和ＰＡＮ复合膜，利用电镜考察了ＰＡＮ基膜的形态和结构，将ＰＡＮ基膜怀ＰＡ复合膜分别浸泡在７种溶剂中２００－１３２０ｈ，观察膜性能及膜失重变化，测定复合地有机蒸汽的分离性能，实验结果表明，ＰＡＮ－ＳＲ 事膜适用于从空气中分离有机蒸汽。     

非对称复合膜支撑层阻力对水蒸气渗透影响的研究

利用阻力模型,采用聚砜／硅橡胶非对称复合膜体系比较了支撑层阻力对氮殷、氢５气和水蒸气渗透性能的影响,发现支撑层阻力的存在大大了和低了水蒸气的渗透速率,某些情况下支撑层阻力占总阻力的９０％以上,同时,讨论了支撑层孔隙率、孔径、致密层厚度等膜结构参数对支撑层阻力及膜不脱湿过程的影响。     

苯基修饰微孔SiO2膜的氢气分离和水煤气变换反应性能

通过正硅酸乙酯与苯基三乙氧基硅烷共水解缩聚反应制备苯基修饰SiO2膜,研究膜材料的氢气渗透和分离性能,并将其作为膜反应器的关键材料应用于水煤气变换反应.结果表明,氢气在苯基修饰SiO2膜中的渗透率随着温度的升高而增大,遵循活化扩散机理,300℃下H2渗透率达到4.67×10-7 mol/(m2·s·Pa),理想分离系数H2/CO、H2/CO2和H2/SF6分别达到10.54、10.50、21.16.在300℃,反应物H2O/CO摩尔比为2∶1的条件下进行水煤气变换反应,膜反应器的CO的转化率比传统固定床反应的CO的转化率高约12％,其原因是苯基修饰的SiO2膜对H2具有一定的选择性.     

有机蒸汽／氮气膜分离过程研究

利用硅橡胶／聚砜复合膜进行了正庚烷／氮气分离的实验研究，结果表明，渗透侧真空度１、原料气浓度、操作温度及渗透气下原料气的流量比对该分离过程有很大的影响，实验得到：当处理量为４．８ｍ＾３／（ｍ＾２．ｈ）时，正庚烷脱率可达以９０％左右。     

蒸汽渗透法有机溶剂气相脱水

蒸汽渗透法是一种膜法气相脱水技术，与渗透汽化不同，在该过程中，进料的蒸汽与膜直接接触，在高于料液沸点的温度下进行操作，可以采用提高压力和温度等手段提高分离膜的透过通量，并可以与分馏过程集成使用，简化化工操作单元，要求所使用的膜具有更好的高温耐溶性性能。文章综述近几年２５篇有关文献，介绍蒸汽渗透过程的特点、与渗透汽化的对比、使用的膜以及其应用前景。     

压缩空气脱湿和乙醇气相脱水的集成膜过程研究

采用聚酰亚胺中空纤维膜以气流吹扫操作方式进行乙醇气相脱水研究 ,干燥的吹扫气流由压缩空气膜法脱湿组件提供 ,此两过程构成了集成膜过程 ;讨论了膜材料改性、吹扫气流的湿度和流速、操作温度等条件对乙醇脱水效率的影响 .     

利用卷式膜分离器分离有机蒸气／氮气混合气的过程研究

利用硅橡胶（ Ｌ Ｔ Ｖ）／ 聚醚酰亚胺（ Ｐ Ｅ Ｉ） 复合膜做成的卷式膜分离器,进行了有机蒸气（ Ｖ Ｏ Ｃ）／ 氮气混合气分离过程的研究,主要考察了原料气的处理量、浓度、压力以及渗透侧真空度对有机蒸气脱除率的影响．实验结果表明,当压力为０ ．６ Ｍ Ｐａ ,处理量为１ ．０３ ｍ ３／ｈ ,渗透侧真空度为０ ．０２ Ｍ Ｐａ 时,有机蒸气的脱除率达到９０ ％ 以上;提高原料气侧的压力以及在渗透侧抽真空,都可以使脱除率增加     

PVA/PS中空纤维复合膜用于脱除丙烯中微量水分的蒸汽渗透性能研究

制备了用于蒸汽渗透的聚乙烯醇(PVA)/聚砜(PS)中空纤维复合膜,研究了气相丙烯中脱除微量水分的蒸汽渗透性能.分析讨论了原料气流速、吹扫气流速、丙烯中水分含量及操作温度等因素对蒸汽渗透分离性能的影响.对于原料气中水分质量分数为0.43%、丙烯为99 5%以上的混合蒸汽,其蒸汽渗透性能为:分离因子α=49005;水渗透通量J水=17.2g/(m2·h).结果表明,采用蒸汽渗透膜法脱除丙烯中微量水分是可行的.     

甲基叔丁基醚/甲醇膜法分离的研究进展

综述了近15年来甲基叔丁基醚(MTBE)／甲醇膜法分离的研究工作，重点介绍了膜材料方面的进展。