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2021-06-21






我國的氣體分離膜成果

氣體膜分離技術(shù)的真正突破是在70年代末，1979年美國的Mnsanto公司研制出“Prism”氣體膜分離裝置，“Prism”裝置采用聚砜-硅橡膠復合膜，以聚砜非對稱(chēng)膜中空纖維作為底膜，在其中空纖維外表面真空涂覆一層致密的硅橡膠膜。聚砜底膜起分離作用，底膜的皮層僅有0.2μm左右，遠比均質(zhì)膜薄，因此其滲透速率大大提高;硅橡膠涂層起到修補底膜皮層上的孔缺陷的作用，以保證氣體分離膜的高選擇性?！癙rism”氣體膜分離裝置自1980年商業(yè)應用以來(lái)，至今已有上百套裝置在運行，用于合成氨弛放氣中氫回收和石油煉廠(chǎng)氣中氫回收。

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膜滲透機理

優(yōu)先吸附－毛細管流動(dòng)模型：由于膜表面對滲透物的優(yōu)先吸附作用，在膜的上游側表面形成一層該物質(zhì)富集的吸附液體層。然后，在壓力作用下通過(guò)膜的毛細管，連續進(jìn)入產(chǎn)品溶液中。此模型能描述多孔膜的反滲透過(guò)程。

從不可逆熱力學(xué)導出的模型：膜分離過(guò)程通常不只依賴(lài)于單一的推動(dòng)力，而且還有伴生效應（如濃差極化）。不可逆熱力學(xué)唯象理論統一關(guān)聯(lián)了壓力差、濃度差、電位差對傳質(zhì)通量的關(guān)系，采用線(xiàn)性唯象方程描述這種具有伴生效應的過(guò)程，并以配偶唯象系數描述伴生效應的影響。

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膜的種類(lèi)

按微觀(guān)結構分：

對稱(chēng)膜、不對稱(chēng)膜、復合膜、多層復合膜等。

按宏觀(guān)結構分

平板膜、卷式膜、管式膜、毛細管膜、中空纖維等。

無(wú)論在實(shí)驗室或工業(yè)規模的生產(chǎn)中，膜都被制成一定形式的組件作為膜分離裝置的分離單元。在工業(yè)上應用并實(shí)現商品化的膜組件主要有平板型、圓管型、螺旋卷型和中空纖維型，相應的膜的幾何形狀分為平板式、管式、毛細管式和中空纖維式。后三種皆為管狀膜，它們的差別主要是直徑不同：直徑>10mm的為管式膜；直徑在0.5～10mm之間的是毛細管式膜；直徑<0.5mm的為中空纖維膜。管狀膜直徑越小則單位體積里的膜面積越大。

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