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膜技术

膜技术原理

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膜技术原理


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。


各种气体的透射率由该气体与构成分离膜高分子物质之间的溶解度差异与扩散速度的差异来决定。高气体透射率的气体(快气体)比低气体透射率的气体(慢气体)具有快速透过分离膜的特性。


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。

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