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膜分離基本原理及膜構造
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產(chǎn)品介紹：
膜法多元混合氣體分離是八十年代后期隨高分子材料技術發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一項高新技術，因其具有投資省，重量輕，體積小，結構簡單易于安裝，低能耗和低維護等傳統(tǒng)分離技術所不具備的突出優(yōu)勢，在能源、石化、環(huán)保等重要領域獲得愈來愈廣泛的應用。膜分離基本機理因膜材料選擇不同而主要分成以下三種分離機理。
一、溶解/擴散機理
膜法多元混合氣體分離是八十年代后期隨高分子材料技術發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一項高新技術，因其具有投資省，重量輕，體積小，結構簡單易于安裝，低能耗和低維護等傳統(tǒng)分離技術所不具備的突出優(yōu)勢，在能源、石化、環(huán)保等重要領域獲得愈來愈廣泛的應用。膜分離基本機理因膜材料選擇不同而主要分成以下三種分離機理。
一、溶解/擴散機理
氣體分子在膜的高壓側溶解于膜中，并在膜的兩側分壓差驅動下在膜中擴散，并從低壓側脫逸。溶解/擴散膜利用不同組份在膜材料中溶解/擴散的速度具有很大差異，從而將各組份分離。以硅橡膠膜為例，圖2. 給出了不同組份在壓為驅動下在膜中溶解/擴散而透過的速度差異。
分離膜由多孔玻璃態(tài)高分子材料制成。利用混合組份不同氣體的分子直徑大小不同，在分壓差驅動下通過膜中微孔是透過速度不同，小分子組份優(yōu)先通過膜，而大分子組份難于通過從而將不同組份分開，下面給出不同組份在玻璃態(tài)高分子膜的透過速度比較。
三、 分子篩分離機理
膜用納米分子篩制成，分子篩的孔徑介于不同組份的分子平均直徑之間，使得小分子在壓差驅動下順利通過膜，而大分子則完全不能透過膜，從而將各組份分開。納米分子篩的孔徑大小決定所能分離的氣體種類。
四、氣體分離膜的典型結構
四、氣體分離膜的典型結構
常用的復合膜構造如圖所示，復合膜主要有三層結構，最下層由無紡布或織布制成，主要提供機械支撐以適應工作壓力，中間層由多孔高分子構成，主要功能是提供氣體流道并對極薄的選擇層進行支撐，選擇層可以是玻璃態(tài)或橡膠態(tài)的高分子材料或分子篩，真正的分離過程發(fā)生在極薄的選擇層內(nèi)。選擇層厚度通常為0.1---10um。
