本帖最后由 寒十早月 于 2015-4-24 20:58 编辑
中空纤维气体分离膜基本原理 中空纤维气体分离膜主要基于溶解——扩散原理。当气体通过非孔聚合物时,气体分子与膜表面接触并溶解,在膜的两侧产生浓度梯度,使气体分子在膜内向前扩散,到达膜的另外一侧被解吸出来,根据气体在膜中渗透速度的不同达到分离的目的。用膜的分离系数α表征聚合物膜对两种气体的分离能力,定义为两种气体渗透系数P1和P2的比:α1/2=P1/P2(D1/D2)(S1/S2) S1,S2 分别为两种气体的溶解度系数,主要取决于冷凝的难易程度,一般而言,大分子更易冷凝。由于氮的动力学直径为0.364nm,氧的动力学直径为0.346nm,因此氮分子在聚合物中的溶解度比氧分子要大。D1,D2分别为两种气体的扩散系数,主要取决气体渗透物分子的大小及聚合物的种类。分子越小,气体扩散系数越高。尽管氧的分子量比氮大,但氧分子的体积比氮小,从扩散系数来看,氧的渗透性比氮高。 通常,拥有较高分离系数的聚合物具有较低的渗透系数,而拥有较高渗透系数的聚合往往分离系数不高。现实中能够用于工业化生产的聚合物膜,需要聚合物在分子选择性和渗透性方面平衡。
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