气体分离膜分解PPT教案.pptx

会计学
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气体分离膜分解
第一节　概述
1831年，天然橡胶膜具有透气性，发现H2和CO2透过膜的速率不同
1950年，乙基CA膜可进行空气分离，得到富氧空气
1965年，含***高分子膜可分离出氦气，同年美国Du Pont公司首创中空纤维膜及其装置分离氢气、氦气，并申请专利
1979年，美国Monsanto公司，研制出“Prism”气体膜（聚砜-硅橡胶复合膜）分离装置，商业化后广泛回收合成氨以及石油炼厂中氢气的回收
耗能低、操作简单、装置紧凑等优点，O2、N2等富集膜相继开发使用
第二节 气体膜分离机理
气体分离膜有两种类型：非多孔均质膜和多孔膜
一、非多孔均质膜的溶解-扩散机理
该理论认为，气体选择性透过非多孔均质膜分
四步进行：气体与膜接触，分子溶解在膜中，溶解
的分子由于浓度梯度进行活性扩散，分子在膜的另
一侧逸出。
二、多孔膜的透过扩散机理
用多孔膜分离混合气体，是借助于各种气体流过膜中细孔时产生的速度差来进行的。其传递机理有分子扩散、表面扩散、毛细管冷凝、分子筛分等。
气体分离膜过程是以压力差为驱动力的分离过程，在膜两侧混合气体各组分分压差驱动下，不同气体分子透过膜的速率不同，渗透速率快的在渗透侧富集，慢的在原料侧富集——渗透速率差使气体在膜两侧富集
气体分离膜
第二节　气体分离膜材料
一、高分子膜
橡胶高分子
具有高渗透系数，分离系数低；
玻璃态高分子
具有低渗透系数，分离系数高。
橡胶、CA、PC；聚酰亚***、含硅化合物、聚苯***
二、无机膜
金属及其合金膜、陶瓷膜、分子筛膜等
三、有机-无机复合材料
分子筛填充聚合物膜、聚合物裂解膜
无机材料
有机高分子材料
多孔质
多孔质玻璃、烧结体（陶瓷、金属）
微孔聚乙烯，多孔乙酸纤维
非多孔质（均质）
离子导电性固体（ZrO2），（-氧化铝）钯合金
均质乙酸纤维，合成高分子（硅氧烷橡胶，聚碳酸酯等）
表9-1 选择性气体分离膜材料
第三节　气体分离膜的制备
（1）影响气体分离膜性能的因素
1）化学结构的影响
2）形态结构的影响
根据不同的分离对象，采用适合的材料、合适的方法制备
（2）制备气体分离膜的主要方法
烧结法、溶胶-凝胶法、拉伸法、熔融法、蚀刻法、包覆法、相转移法和水上展开法
第四节　气体分离膜组件
一、膜组件
平板式
中空纤维式
卷式