用于CO2分離的膜技術在天然氣、沼氣的凈化,三次采油中的CO2回收,密閉空間中的CO2 脫除以及減輕溫室效應等領域有廣闊的應用性前景。與傳統的CO2分離技術相比,膜分離方法具有投資少,能耗低,環境友好,設備簡單緊湊、節約空間、高效靈活、易于操作等優點,而且CO2濃度越高,膜法分離越經濟,即使CO2濃度低于5%,用膜法的費用也僅為吸收法的64.7%。
可以用于脫除酸性氣體的膜主要有液膜、無機膜和高分子膜,實際應用中滿足氣體分離要求的目前只有高分子膜。但普通的高分子膜也存在高的滲透性和選擇性不能兼得的缺點。含有固定載體的促進傳遞膜兼具液膜和普通高分子膜的優勢,能同時具有高的分離系數和透過速率,而且穩定性好,是一類很有發展前途的氣體分離膜,已引起國際上研究者們的極大關注。
本研究成果合成了幾種對CO2具有促進傳遞作用的固定載體膜材料,通過載體與CO2的相互作用促進CO2在膜內的傳遞,因而具有較高的滲透選擇性。同時由于載體是以化學鍵固定在高分子上,因此具有很好的穩定性。
本成果以自主開發的固定載體膜材料為分離層,以多種材質的超濾膜為基膜,制備了用于CO2分離的固定載體復合膜。所研制的復合膜,其CO2/CH4透過分離性能處于世界領先水平。
1. 天然氣、沼氣的凈化;
2. 三次采油中的CO2回收;
3. 密閉空間中的 CO2脫除;
4. 農業生產中氣肥的使用。
所制備的固定載體復合膜CO2/CH4分離因子可達100~300,CO2 滲透速率可達10-6~10-5 cm3(STP)/cm2·s·cmHg
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