利用高分子膜从天然气混合物中分离CO2（二）.pdfVIP

维普资讯 2008年第 8卷第 3期 气体净化 ·1 · 利用高分子膜从天然气混合物中分离 CO2(二) S．Sridhar B．Smitha T．M ．Aminabhavi。 (1．卡纳塔克大学 聚合物科学 中心 膜分离组，印度 塔尔瓦德 ；印度化学技术研究所 化学工程部 膜分离组，印度 海得拉巴； 2．印度化学技术研究所 化学工程部 膜分离组，印度 海得拉巴； 3．卡纳塔克大学 聚合物科学 中心 膜分离组 ，印度 塔尔瓦德) 4．2 膜 的选择 物都是缩合聚合物而不是加聚物 ，具有较强的多分 膜分离的工作原理是利用分子通过膜界面时传 散性 。 递速度有差异这一特点[6。传递速度 由作用于界 表3 低分子量和高分子量对膜特性的影响 面内部单个组分的流动性和浓度的驱动力 (压力和 ／ 或浓度梯度)所决定。流动性主要 由界面物质 (结晶 度、硬度 、聚合物链灵活性等)决定 ，而膜界面的渗透 剂浓 度主要 由渗透剂 和膜之 间 的化 学相容性 决定 。 简单地说，膜工艺能耗低、工艺匹配简单 、工艺 橡胶状材料渗透性高 ，但因缺乏极性基 、无结 晶 灵活、生产成本低廉 ，因而在净化气体时具有竞争 性 、交叉结合程度低 ，选择性较差[7引。玻璃态下，链 力E663。此外 ，由于该工艺在物相方面无变化 ，工序 运动只受到键振动限制 。密度适宜的玻璃态材料介 操作更有 吸引力 。天然气去酸 时，一定要处理含 于密度可能最大的晶态与橡胶态之间。玻璃态聚合 CH 、COz和 H。S的原料气 。为了达 到这一 目的， 物选择渗透性较高，适于气体分离[7。玻璃态聚合 必须从三方面考虑 ：选择材质 、制作膜和系统配置 。 物的密度随着低温退火或增塑作用而增加。根据低 19世纪 6O年代早期，膜分离研究刚刚起步，膜 温退火的状况，低温退火可以提高或降低膜的分离 的制作材料有许多，其 中包括致密金属 、沸石、聚合 能力，但是增塑作用对选择渗透性有反作用 。因此 ， 物 、陶瓷和生物聚合物 。目前 ，聚合物是应用最广泛 那些直主链结构有小缝隙的聚合物即高 Tg和抗增 的膜材质。下面将主要讨论选择膜材质 的理论依 塑作用的聚合物才具备高选择渗透性[6。通常 ，玻 据 ，膜结构以及对这些结构所做出的改进 ，在分离气 璃态聚合物是非晶体态和晶体态的结合。微 晶有效 态混合物时如何使最适宜的膜取得最佳效果 。 地起到交联作用 ，从而减少渗透面积[7。但结 晶性 4．2．1 选择聚合物制作膜 提高了机械性能，如硬度、抗拉强度和热性质如 Tg。 分离气体时，选择聚合物材料的基本标准是耐 因此，晶体与非晶体的最适宜 比率对高分子膜 的机 化学性、吸附能力和 良好 的机械强度。但最关键 的