天津工业大学——膜制备工艺.pdf

《膜分离工程》 《膜分离工程》 Membrane gas separation 丁晓莉 丁晓莉 材料科学与工程学院 材料科学与工程学院 中空纤维膜材料及膜过程国家重点实验室培育基地 中空纤维膜材料及膜过程国家重点实验室培育基地 State Key Laboratory of Hollow Fiber Materials and Processes 2013-11-13 2013-11-13 Contents MGS development Characteristics for MGS Basic principle for MGS Material and fabrication of GSM Characterization of GSM Application and prospect of MGS Questions MGS development 1829年，Graham开始研究气体在聚合物膜中的传递现象。 1831年，J.V. Mitchell发现气体能透过橡胶膜，首先揭示了 用膜实现气体分离的可能性。 1866年， T. Graham 提出了气体透过橡胶膜的机理（溶解- 扩散）。 二十世纪五十年代起，大量的气体分离膜应用研究展开。 二十世纪七十年代，GE开发了硅酮橡胶（或硅酮橡胶/聚碳 酸酯共聚物）板框式膜组件，用于家庭用医用富氧系统。 1977年，Du Pont公司制造了均质聚酯中空纤维膜，克服通 量不足的问题。 1979年，美国Monsanto公司研制出“prism”气体分离膜，使 气体膜分离第一次真正工业化，也是膜技术发展的第二次飞 跃。 MGS development domestic development status 始于二十世纪八十年代初，化学所、长春应化所、兰州化学 物理研究所及大连化学物理研究所共同攻关，进行高分子膜 富氧及PS中空纤维膜研究。 1985年，PS中空纤维膜器研制成功。 1987年，卷式富氧膜器膜研制成功。  目前存在的主要差距：产品单一，性能有待提高；开发力度 不够。 研究的主要方向：开发膜材料、研究成膜理论、优化工艺。 Characteristics for MGS 1. 气体膜分离（GS）的分离目的：富集或贫化一种物质的流 体。 2. 气体膜分离过程的推动力：浓度梯度(分压差)。 3. 气体分离膜分类：  按相态分：固态膜（Solid membrane ） 液态膜（Liquid membrane ） 气态膜（Gas membrane ）  按来源分：天然膜（Nature membrane ） 合成膜（Synthetic membrane ） 人工膜 （Artificial membrane ）  按材料分：高分子膜（Polymeric membrane ） 无机膜（Inorganic membrane ） 杂化膜（Hybrid membrane ）  按结构分 多孔膜 （Porous membrane） 非多孔膜（ Non-porous membrane ） 多孔膜 对称微孔膜（Symmetric microporous membrane ） 该方向是否对称 非对称微孔膜 （Asymmetric microporous membrane)