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技术分离膜技术原理

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技术分离膜技术原理

分离膜技术原理
Membrane Technology – Principle
气体分离膜是一种非常纤细的中空纤维,通过膜可以产生 不同的气体混合物。当气体通过管道时,一种叫做选择性 渗透的过程使我们能够分离气体。
近距离观察,气体分离膜是由不同类型的聚合物制成的不 对称过滤器,分离膜是每一种胶状中空纤维的壁。 当不同 的气体通过纤维传播时,分离膜会接触到细胞膜并渗透进去。
每种气体的渗透率是由其在膜材料中的溶解度和扩散 速率决定的。具有高溶解度和小分子的气体通过膜的速度 比其他具有较大分子的不可溶性气体快。 渗透速度快的气体,在中空纤维外收集(Permeate),而不 渗透的气体(Retentate),直接到达另一端,被分离出来。

根据所需要的气体的性质,可以使用渗透气体和残余气体 中的一种或两
种。 不同的气体和蒸汽的渗透率也因制造膜纤维所用聚合物的 类型而不同。精确控制膜的材料,使膜的表面扩散机制发 生变化,决定了膜的渗透速率。
例如,如果我们想把甲烷和二氧化碳分离出来进行沼气提 纯,我们可以通过膜过滤器给沼气进气。由于二氧化碳透 过分离膜的速度比较甲烷要快得多,所以我们从膜纤维中 过滤出二氧化碳,因为渗透和甲烷停留在中空纤维中,然 后再膜过滤器的末端收集甲烷。
分离膜技术的优势
  • 简单及可靠的设计
    ·没有辅助媒体(水,溶剂等)
    ·简单的模组化设置,不间断
    ·紧凑的系统,空间要求低
    ·可以快速启动和停止
    ·耐用的模组设计,在繁重的 工作环境也能保证工作寿命
  • 灵活的应用程序
    · 模组化设计,易于扩展
    · 灵活集成主系统
    · 容易调整纯度
    · 灵活的安装定位
  • 经济的解决方案
    ·简单的设计减少了机械要求
    ·较低的安装成本
    ·短的安装时间
    ·操作成本低
    ·低维护要求,节省时间和成本
  • 安全性提高
    ·没有与操作气瓶有关的风险
    ·没有化学物质需要
  • 环境效益
    · 常温分离,能耗低
    · 无形态变化
    · 无环境排放(无废水或吸附剂)
    · 不需要额外的供应材料,不产生二次污染
膜分离工艺
Gas Separation Membrane