氣體滲透分離

一種以分壓差作為推動力,利用各組分滲透率的差別,分離氣體混合物的膜分離操作。混合氣體中,組分i透過膜的滲透速率

基本介紹

  • 中文名:氣體滲透分離
  • 實質:分離氣體混合物的膜分離操作
  • 代表公司:美國孟山都公司
  • 定義:工業用的氣體滲透膜
簡介,設備,

簡介

一種以分壓差作為推動力,利用各組分滲透率的差別,分離氣體混合物的膜分離操作。混合氣體中,組分i透過膜的滲透速率,即滲透通量Ni為:式中Δpi為組分i在膜兩側的分壓差;l代表膜的厚度;K怣=SiDi為組分i在膜中的滲透率;Si為組分i在膜中的溶解度係數,Di為組分i在膜中的擴散係數。混合氣體中,組分i對組分j的分離因子定義為: 工業用的氣體滲透膜,具有較高的分離因子和較高的滲透速率。分離因子取決於膜的材料;滲透速率與膜的厚度成反比。早期試驗用過的金屬膜和均質膜,滲透速率很低,難以在工業上套用。現在製成的複合膜,表皮層極薄(約0.1μm),滲透速率較高,又有支撐層,能夠承受高壓差,適合工業套用。

設備


目前,氣體滲透用的膜分離設備有中空纖維式和卷式兩種類型。美國孟山都公司於1977年成功地用氣體滲透法從合成氨弛放氣回收氫,回收率達86%。該法也可用於從其他氣體中回收氫。用膜來分離氣體組分,操作簡易,設備費用低,能耗少。當前正在研製各種選擇性高的膜,開拓氣體滲透分離的套用領域。

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