摘要:利用氣體透過(guò)膜的速度不同而實(shí)現(xiàn)氣體分離的過(guò)程，稱為氣體膜分離過(guò)程。氣體分離膜是近年來(lái)發(fā)展很快的一項(xiàng)新技術(shù)。由于高分子材料的結(jié)構(gòu)和基團(tuán)不同，高分子膜對(duì)不同種類的氣體分子的透過(guò)率和選擇性不同，因而可以從氣體混合物中選擇分離某種氣體。如從空氣中收集氧，H2的分離回收，CO2膜分離技術(shù)，從石油裂解的混合氣中分離氫氣、一氧化碳等。因此，關(guān)于有機(jī)氣體分離膜的應(yīng)用性研究對(duì)改善人民生活質(zhì)量方面的作用和地位具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，我國(guó)在氣體膜分離方面主要偏重于膜材料的研究和膜的制備的研究，對(duì)于膜組件、裝置及過(guò)程優(yōu)化等方面的研究較少，為促進(jìn)氣體膜分離技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用及發(fā)展，對(duì)此應(yīng)多加關(guān)注。本論文是通過(guò)研究膜的概念、氣體分離膜的種類、有機(jī)氣體分離膜的種類、有機(jī)氣體分離膜材料以及氣體分離膜的制備工藝等，對(duì)有機(jī)氣體膜分離技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了綜述。

關(guān)鍵詞：有機(jī)氣體分離膜；分離過(guò)程及原理；分離膜材料；制備工藝

目錄

摘要

1 前言-1

1.1膜的概念、原理及分類-1

1. 2膜科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展-3

1.3氣體分離膜-3

1.3.1高分子聚合物膜材料-3

1.3.2無(wú)機(jī)膜材料-5

1.3.3金屬膜材料-5

2氣體分離過(guò)程及原理-6

2.1氣體膜分離過(guò)程-6

2.2 分離原理-6

2.2.1微孔擴(kuò)散模型-6

2.2.2無(wú)孔膜的傳遞-7

2.2.3復(fù)合膜和非對(duì)稱膜的阻力模型-7

2.3 膜形態(tài)要求-9

2.4氣體分離技術(shù)的應(yīng)用-9

2.4.1 H2的分離回收-10

2.4.2富氮技術(shù)-11

2.4.3 CO2膜分離技術(shù)-11

2.4.4天然氣處理-11

2.4.5有機(jī)蒸汽的凈化與回收-11

2.4.6 He的分離回收-12

3有機(jī)分離膜材料-13

3.1纖維素類膜材料-13

3.2聚二甲基硅氧烷和聚炔類膜材料-13

3.3聚烯烴類膜材料-14

3.4聚碳酸酯類膜材料-15

3.5聚酰亞胺類膜材料-15

3.5.1聚酰亞胺(PI)-15

3.6聚砜類膜材料-17

3.6.1聚砜（PSF）-17

3.6.2聚醚砜(PES)-17

3.6.3含二氮雜萘結(jié)構(gòu)的聚芳醚砜酮(PPESK)-19

4聚合物結(jié)構(gòu)對(duì)氣體分離性能的影響-20

4.1鏈結(jié)構(gòu)-20

4.2聚集態(tài)結(jié)構(gòu)-20

5氣體分離膜的制備工藝-22

5.1相轉(zhuǎn)化膜-22

5.2復(fù)合膜的制備-23

6中空纖維膜-24

6.1中空纖維膜的特點(diǎn)-24

6.2中空纖維氣體分離膜氣體滲透機(jī)理-25

6.2.1氣體在均質(zhì)聚合物膜中滲透-25

6.2.1.1宏觀模型-25

6.2.1.2微觀模型-25

6.2.1.3分子模型-25

6.2.2氣體在多孔膜中的滲透-25

6.2.3氣體在復(fù)合膜中的滲透-26

6.3中空纖維氣體分離膜的制備-26

結(jié)論-27

致謝-29

參考文獻(xiàn)-30