氣體膜分離性能-階段性總結(jié)

氣體膜分離性能-階段性總結(jié)

氣體膜分別性能-,利用氣體混合物中各組分在膜中滲透速率的差異而實(shí)現(xiàn)分別的過程,其中滲透快的組分在滲透側(cè)富集,相應(yīng)滲透慢的組分則在滲余側(cè)富集,氣體分別流程示意圖如圖1所示。

氣體分別膜可分為多孔膜和無孔均質(zhì)膜兩種。

在實(shí)際應(yīng)用中,多采納均質(zhì)膜。

氣體在均質(zhì)膜中的傳遞靠溶解-集中作用,其傳遞過程由三步組成:1氣體在膜上游表面吸附溶解;2氣體在膜兩側(cè)壓力差的作用下集中通過膜;3在膜下游表面脫附。

此時(shí)滲透速率主要取決于氣體在膜中的溶解度和集中系數(shù)。

氣體膜分別具有以下特點(diǎn):1該過程不發(fā)生相變化,因此能耗較低;2裝置緊湊,占地面積小,且裝置規(guī)?？梢捞幚砹看笮《兓?3膜分別設(shè)備本身沒有運(yùn)動(dòng)的部件,因此設(shè)備簡潔,操作便利,運(yùn)行牢靠性高;4無噪聲,清潔,產(chǎn)品氣為干氣,環(huán)境友好。

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1滲透系數(shù)滲透系數(shù)定義為在單位壓力差下,單位時(shí)間、通過單位膜面積氣體的量1滲透氣真空泵圖1氣體分別過程示意圖式中:——?dú)怏w滲透量,3;——膜兩側(cè)的壓力差,;——膜面積,2;——時(shí)間,;——滲透系數(shù),32。

滲透系數(shù)反映氣體通過膜的難易程度,滲透系數(shù)越大,其滲透力量越強(qiáng)。

滲透系數(shù)的單位通常也用32表示。

2分別系數(shù)分別系數(shù)反映膜對氣體各組分透過的選擇性,對于含有、兩組分的混合物,分別系數(shù)定義為2式中,——原料中組分與組分的摩爾分?jǐn)?shù);,——透過物中組分與組分的摩爾分?jǐn)?shù)。

分別系數(shù)的大小反映該體系分別的難易程度,越大,表明兩組分的透過速率相差越大,膜的選擇性越好,分別程度越高。

若混合氣氣體在膜兩側(cè)均為全混流,且滲透側(cè)壓力很小,與原料側(cè)相比可以忽視時(shí),分別系數(shù)稱為抱負(fù)分別系數(shù),它反映了膜材料本身對不同氣體的分別力量。

可通過測定膜對純氣體的滲透速率獲得。

膜的滲透系數(shù)和分別系數(shù)主要取決于膜材料的化學(xué)特性和分別膜的形態(tài)結(jié)構(gòu),同時(shí)也與膜分別過程的一些操作條件有關(guān)。

抱負(fù)的氣體分別膜應(yīng)具有較大的滲透系數(shù)和較高的分別系數(shù)。

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對各單位供應(yīng)的膜片進(jìn)行了氧氮分別性能測試,分別測定了不同壓力下氧氣及氮?dú)獾臐B透性能,并計(jì)算出氧氣及氮?dú)獾臐B透系數(shù)及分別系數(shù),結(jié)果如表1所示。

圖2膜性能評價(jià)裝置表1小膜氧氮分別測試結(jié)果由表中數(shù)據(jù)可以看出:1膜的氧氮分別系數(shù)稍小,,無較大差異;2各種膜中以-2膜的滲透系數(shù)為最大,比其它膜高出一個(gè)數(shù)量級;3其余膜中及-1膜的滲透性能較好,膜滲透性居中,及膜的滲透性相對低一些。

,分別測定了不同壓力下氧氣及氮?dú)獾臐B透性能,并計(jì)算出氧氣及氮?dú)獾臐B透系數(shù)及分別系數(shù),結(jié)果如表2所示。

由表中數(shù)據(jù)可以看出:1膜的滲透性較強(qiáng),而分別系數(shù)較小;2其它膜組件的測評結(jié)果與小膜結(jié)果相像,,滲透性能挨次同小膜。

對上述膜組件進(jìn)行了油氣回收性能測評。

在永邦公司加油站模擬裝置上,測定了各膜組件的油氣回收性能,操作中保證出口流量基本全都,其中氣體中的總烴含量用氣相色譜儀分析。

測試結(jié)果如表3所示。

***。

將適量的溶解到溶劑,***吡咯烷***中,其中加入適量的添加劑,在60下恒溫?cái)嚢?8小時(shí),使其充分混合,再靜置脫泡2天。

用平板刮膜機(jī)制備基膜:將膜液傾倒在無紡布上,用刮刀刮出薄膜,浸入到凝固浴水中,使溶劑脫除,并以肯定速度卷繞在滾筒上。

基膜經(jīng)水洗后,晾干備用。

,加入適量的固化劑,充分?jǐn)嚢?使其混合勻稱,制得膜液;待制膜液靜置脫泡后,將其涂敷在基膜上,并在肯定條件下完成交聯(lián)過程,制得復(fù)合膜。

、涂敷液濃度及固化條件等因素對復(fù)合膜分別性能的影響,部分結(jié)果如表4所示。

從表中數(shù)據(jù)可以看出,不同的制備條件,膜性能差異較大。

其中1,膜滲透系數(shù)較大,而分別系數(shù)較小;3,膜分別系數(shù)尚可,但滲透系數(shù)較小;2,膜滲透系數(shù)及分別系數(shù)均較大,故2,膜的制備條件為最佳,擬以此