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薄膜分离采出气 已有6人参与
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气体分离膜技术依靠待分离混合气体与薄膜材料之间的化学或物理反应，使得一种组分快速溶解并穿过该薄膜，从而将混合气体分为穿透气流和剩余气流两部分。 气体分离膜技术与其它分离技术相比具有许多独特的优势，如分离过程中无相变，因此一般说能耗较低。传质推动力为压差，因此分离过程较为容易实现，如果气源本身就具有压力，分离过程的经济性更加明显。从宏观上来说，气体分离膜技术是一种物理分离过程，并且是一种静态过程，因此流程一般比较简单，实现起来更加容易，日常工耗很低，其操作费用低是最大的优势。气体分离膜技术开停车迅速是其它分离技术所无法比拟的，从理论上说气体分离膜技术可以实现瞬间开停车。气体分离膜技术同时也具有占地面积小，节能、环保等独特的优势。由于波膜分离的原理及元件结构简单，投资少，运行成本低，具有便于扩充处理容量的灵活性，提别适用于处理CO2浓度高的原料气，印次在提高石油采收率工程中会有很好的发展前途。 目前，常见的气体膜分离机理有： （1）微孔扩散机理：多空介质中气体传递机理包括分子扩散、粘性流动、努森扩散剂表面扩散等。由于多孔介质孔径及内孔表面性质的差异使得气体分子与多孔介质之间的相互作用程度有所不同，从而表现出不同的传递特征。 （2）溶解—扩散机理：气体通过非多孔膜的传递过程一般用溶解-扩散机理来解释。气体首先溶解于膜的一侧表面，然后沿着膜中浓度梯度扩散传递到膜的另一侧，最后在膜的另一侧表面解吸。一般来说，气体在膜表面的吸收和解吸过程都能较快地达到平衡，而气体在膜内的渗透扩散过程较慢，是气体透过膜的速率控制步骤。 物质通过半透膜的原理实际上是一种可释性机理，世界上几乎所有投入商业使用的膜都是利用其对某一组分的优先或选择可释性来达到目的的。现场上就是利用这种原理从天然气中分离出二氧化碳、硫化氢和水蒸汽。这种渗透膜由特殊选择的多聚体材料制成，使其形成平板型或中空纤维型，它并不象某些粒子过滤器一样具有网孔或小洞而且根据气体在固体物质上吸附和扩散原理，这种原理的相反过程通常可在某些特定的气体环境里密封圈的增塑和膨胀作用下观察到，而气体分离膜取这一现象有利的一面。聚合体是特殊选择的，对所要分离的气体具有高度选择性。两类气体的分离也可能是由于气体通过多聚体的速度差异而达到分离的目的。 膜分离是一个浓度差驱动过程，气体通过膜分离器时，其中的二氧化碳、硫化氢和水蒸汽等杂质被分离气体吸收到膜中，再扩散到低压侧形成了渗透气。没有渗出的氮气作为保留气体从另一侧流出，仍具有较高的压力，其中CO2通过薄膜的速率比甲烷快25倍之多。 |
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