膜分離法的應用與發(fā)展趨勢

1、膜分離法的應用與發(fā)展趨勢匯報人：程依 文鈺1 應用1. 膜法富氧2. 膜法富氮3. 氦回收4. 壓縮空氣脫濕5. 天然氣的脫水干燥6. 鈀膜制取超純氫2 應用7.合成氨馳放氣中氫回收8.膜法有機廢氣脫除與回收9.在天然氣工業(yè)中的應用10.有機混合氣體分離11.煙氣中SO2的脫除12.回收有機蒸汽3 美國Monsanto、sepaxex等公司采用螺旋卷式或中空纖維式膜，采用一級或多級膜分離系統(tǒng)，將膜放置在天然氣井口，利用天然氣中的CO2和H2S等組分易于透過分離膜的特性，使之與烴類分離，達到天然氣凈化的目的。在天然氣工業(yè)中的應用NO.1 天然氣凈化4 美國Union Carbide公司采用聚醋酸

2、纖維平板膜分離器，對氦濃度5.8%（v）的天然氣 經(jīng)二級膜分離，產(chǎn)品中氦濃度達到82%左右。 國內(nèi)中科院大連化物所研究的硅橡膠-聚砜中空纖維膜分離器用于從含氦0.5%的天然氣中濃縮氦，氦的回收率達30%。在天然氣工業(yè)中的應用NO.2 膜分離提氦NO.3 天然氣脫濕5 Ohlrogge等人采用膜技術(shù)開發(fā)出了用于儲油罐和汽車加油站的有機蒸汽回收裝置。Nippon Kokan采用膜法處理含有機蒸汽15%-20%的汽油廢氣，可使有機蒸汽含量降至5%以下。有機混合氣體的分離6 Andreev等人采用醋酸纖維多級分離膜處理含氮等的混合氣體，可制得超純CO2。胡偉等利用硅橡膠/聚砜復合膜進行了正庚烷/氮氣分

3、離的實驗研究，結(jié)果表明，當處理量為4.8m3/(m2h)時，正庚烷的脫除率可達到90%左右。有機混合氣體的分離7 膜吸收法是利用多孔膜將氣相和吸收液分開，氣相和吸收液（水相）在微孔膜開孔處的接觸面上進行吸收傳質(zhì)，因而氣體與吸收液不產(chǎn)生直接接觸，不會造成吸收液污染和夾帶，而且可從吸收液中回收硫資源。煙氣中二氧化硫的脫除8煙氣中二氧化硫的脫除 金美芳等采用聚丙烯中空纖維膜組件為膜吸收器，以2%的NaOH水溶液作為吸收液，研究了工業(yè)尾氣中的SO2的脫除，試驗表明， SO2的脫除率可以達到95%以上。熊丹柳、劉金盾等人還對SO2在液膜中的傳遞進行了研究。9固定源移動源家庭排放的油煙回收有機蒸汽10表1

4、 膜法、碳吸附法及泠凝法回收VOCs的比較11 在壓力驅(qū)動下，借助氣體中各組分在高分子膜表面上的吸附能力以及在膜內(nèi)溶解-擴散上的差異，即滲透速率差來進行分離。氣體膜分離原理12工藝流程13 利用壓縮進氣或者在膜滲透側(cè)用真空泵來制造膜兩側(cè)的壓力差，二者也可結(jié)合使用。表2 各種操作方式的比較14Your Text HereYour Text Here 裝置的中心部分是膜元件，常用膜元件為平板膜，中空纖維膜，卷式膜。表3 各種膜組件形式的比較15膜分離法應用概況4工業(yè)化生產(chǎn)1235控制大氣污染從工業(yè)廢氣中回收有機溶劑有機蒸汽/氮氣混合氣體分離從聚丙烯排氣中回收和循環(huán)丙烯16 氣體膜分離技術(shù)的發(fā)展前景

5、NO.1不斷開發(fā)研制高效的氣體分離膜材料 研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)聚合物都存在滲透性和選擇性相反的關(guān)系。聚合物的選擇性加強，滲透量就減少，不足以維持大規(guī)模的生產(chǎn)需求。因此，研究新的聚合物材料，打破滲透性和選擇性的上限關(guān)系，已成為研究的重點。17NO.2積極開發(fā)膜組件組合及優(yōu)化 目前市場上的膜組件有空心纖維膜組件、卷繞式膜組件及墊套式膜組件等，各種膜組件的性能良好，但也都有缺點，如螺旋卷繞式膜組件的粘合技術(shù)較低、粘合寬度的減少等還必須不斷的加以改進及優(yōu)化，使得高科技產(chǎn)品和先進的生產(chǎn)工藝相結(jié)合，從而推動我國膜分離技術(shù)的發(fā)展。 氣體膜分離技術(shù)的發(fā)展前景18NO.3發(fā)展集成分離技術(shù) 任何一種分離技術(shù)都有其技術(shù)邊界和經(jīng)濟邊界，在某些特定的分離對象和工況條件下優(yōu)勢最為明顯，膜分離技術(shù)也是同樣。采用膜分離技術(shù)與其它技術(shù)集成，實現(xiàn)最優(yōu)的工藝組合和最低的經(jīng)濟投資是氣體膜分離技術(shù)發(fā)展的方向，同時也擴大了氣體膜分離技術(shù)應用的領(lǐng)域和適用范圍，如采用