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氣體分離膜設備的實(shí)現方式

氣體膜分離過(guò)程是一種以壓力差為驅動(dòng)力的分離過(guò)程,在膜兩側混合氣體各組分分壓差的驅動(dòng)下,不同氣體分子透過(guò)膜的速率不同,滲透速率快的氣體在滲透側富集,而滲透速率慢的氣體則在原料側富集。氣體膜分離正是利用分子的滲透速率差使不同氣體在膜兩側富集實(shí)現分離的。

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氣體分離膜技術(shù)的發(fā)展歷程

1831年,J.V.Mitchell系統地研究了天然橡膠的透氣性,用高聚物膜進(jìn)行了氫氣和二氧化碳混合氣的滲透實(shí)驗,發(fā)現了不同種類(lèi)氣體分子透過(guò)膜的速率不同的現象,首先提出了用膜實(shí)現氣體分離的可能性。1866年,T.Craham研究了橡膠膜對氣體的滲透性能,并提出了現在廣為人知的溶解—擴散機理。雖然在100多年前就發(fā)現了利用膜實(shí)現氣體分離的可能性,但由于當時(shí)的膜滲透速率很低,膜分離難以與傳統的分離技術(shù)如深冷分離法、吸附分離法等競爭,未能引起產(chǎn)業(yè)界的足夠重視。

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膜的定義

一種通用的廣義定義是“膜”為兩相之間的一個(gè)不連續區間。因而膜可為氣相、液相和固相,或是他們的組合。簡(jiǎn)單的說(shuō),膜是分隔開(kāi)兩種流體的一個(gè)薄的阻擋層。描述膜傳遞速率的膜性能是膜的滲透性。

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