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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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膜分離簡(jiǎn)介

膜可以是固相，液相，甚至是氣相的。用各種天然或人工材料制造出來(lái)的膜品種繁多，在物理、化學(xué)和生物性質(zhì)上呈現出多樣的特性。膜可以對雙組分或多組分體系進(jìn)行分離，分級，提純或濃縮。大部分的分離膜都是固體膜，其中尤以有機高分子聚合物材質(zhì)制成的膜及其分離過(guò)程為主。但仍有待發(fā)展。氣體在理論上可以構成分離膜，但研究它的人很少。物質(zhì)選擇透過(guò)膜的能力可分為兩類(lèi)：一種是借助外界能量，物質(zhì)發(fā)生由低位向高位的流動(dòng)；另一種是以位差為推動(dòng)力，物質(zhì)發(fā)生由高位向地位的流動(dòng)。

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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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