氣體分離膜的原理

在壓力驅(qū)動下， 借助氣體中各組分在高分子膜表面上的吸附能力以及在膜內(nèi)溶解-擴散上的差異， 及滲透速率差來實現(xiàn)對某種氣體的濃縮和富集。滲透速率高的氣體常被稱為“快氣”，而滲透速率低的氣體組分被稱為“慢氣”，膜選擇性透過設(shè)備價格，因它較多的滯留在原料氣體側(cè)而成為剩余氣。“快氣”、“慢氣”不是絕1對的， 而是針對不同的氣體組成而言。氣體透過膜是一種比較復(fù)雜的過程。

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結(jié)構(gòu)分類

膜分離的效能，取決于膜本身的屬性。膜可分液膜和固體膜。固體膜又可分：①無機多孔膜，由無機質(zhì)的多孔材料構(gòu)成。將膠體和不溶性微粒強制沉積于無機多孔膜上便制成動力形成膜；②合成膜，通常采用醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚砜、聚乙烯等高分子材料制成。合成膜又分為離子交換膜、均質(zhì)膜和多孔膜：①離子交換膜由帶有可電離的陽離子或陰離子的高分子材料所構(gòu)成；②均質(zhì)膜是均勻的高分子薄膜；③多孔膜是在鑄膜液中加發(fā)孔劑，經(jīng)過蒸發(fā)和凝膠分離而成的。

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膜的種類

按微觀結(jié)構(gòu)分：

對稱膜、不對稱膜、復(fù)合膜、多層復(fù)合膜等。

按宏觀結(jié)構(gòu)分

平板膜、卷式膜、管式膜、毛細管膜、中空纖維等。

無論在實驗室或工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)中，膜都被制成一定形式的組件作為膜分離裝置的分離單元。在工業(yè)上應(yīng)用并實現(xiàn)商品化的膜組件主要有平板型、圓管型、螺旋卷型和中空纖維型，膜選擇性透過設(shè)備公司，相應(yīng)的膜的幾何形狀分為平板式、管式、毛細管式和中空纖維式。后三種皆為管狀膜，它們的差別主要是直徑不同：直徑>10mm的為管式膜；直徑在0.5～10mm之間的是毛細管式膜；直徑<0.5mm的為中空纖維膜。管狀膜直徑越小則單位體積里的膜面積越大。

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