我們先認識一下氣體分離膜,對其有個直觀感受。這兩種實驗室大家常用到的氣體管路,就是可以認為是氣體分離膜。
PU管,這種管路可以選擇性的讓空氣中的水蒸氣透過,而氮氧無法通過,即使管路內部是高壓的高純氣體,空氣中的水蒸氣也可以源源不斷的透過管壁進入管路內部,而造成高純氣體被污染,是不是很神奇?
聚四氟乙烯管,這種管路可以讓氫氣透過,管路內即使氫氣壓力低于大氣壓,氫氣也可以源源不斷的滲透到大氣,發生氫泄漏。
以上兩種情況都屬于特定氣體的滲透現象,注意不是漏氣,而這種現象,也造成了實驗室自搭裝置容易出現氣體不純的重要原因,在氣體性質不確定時,建議使用不銹鋼管。
我們說回氣體分離膜。
通過以上兩個例子,讓我們了解到這種“反向壓力下”的氣體流動,其實就是膜法氣體分離現象。
那么,膜法氣體分離的機理是什么呢?
即在分壓差或濃度差驅動下的氣體滲透。
大家注意是“分壓差”或“濃度差”,而不是“總壓差”,這也就是為什么氣體會選擇性“反壓力流動”,也就是說,氣體分離的核心機理不是日常見到的在氣壓力差下的氣體流動,而是在分壓差或濃度差下 的氣體滲透。
如果說我們需要在施加一定的總壓力,通過增加分壓差或濃度差來提高氣體分離效率,就需要氣體分離膜具有一定的強度,那么我們則可以將滲透分離層負載在支撐層上,即我們需要支撐層。
另外,增大氣壓差會增加能耗,另外對分離膜的強度要求較高,那么,還有一種增加分離效率的方法,可以避免這兩個問題,那就是設計增加選擇性吸附富集層。 通過多孔材料的選擇性吸附,增大膜高濃度側待分離組分的濃度,大幅增加膜兩側的濃度差,從而大幅提升分離效率。
以上就是氣體分離膜受關注度較高的復合膜的核心的三層結構。到這里,我們就對氣體分離膜有了一個基礎的了解。
那么以上三層結構的分析測試評價相關的儀器有哪些?
氣體分離膜 | 結構、機理與評價 | 研究表征方法分享
發布日期:2024-12-26 來源:貝士德儀器 點擊量:1071
我們先認識一下氣體分離膜,對其有個直觀感受。這兩種實驗室大家常用到的氣體管路,就是可以認為是氣體分離膜。
PU管,這種管路可以選擇性的讓空氣中的水蒸氣透過,而氮氧無法通過,即使管路內部是高壓的高純氣體,空氣中的水蒸氣也可以源源不斷的透過管壁進入管路內部,而造成高純氣體被污染,是不是很神奇?
聚四氟乙烯管,這種管路可以讓氫氣透過,管路內即使氫氣壓力低于大氣壓,氫氣也可以源源不斷的滲透到大氣,發生氫泄漏。
以上兩種情況都屬于特定氣體的滲透現象,注意不是漏氣,而這種現象,也造成了實驗室自搭裝置容易出現氣體不純的重要原因,在氣體性質不確定時,建議使用不銹鋼管。
我們說回氣體分離膜。
通過以上兩個例子,讓我們了解到這種“反向壓力下”的氣體流動,其實就是膜法氣體分離現象。
那么,膜法氣體分離的機理是什么呢?
即在分壓差或濃度差驅動下的氣體滲透。
大家注意是“分壓差”或“濃度差”,而不是“總壓差”,這也就是為什么氣體會選擇性“反壓力流動”,也就是說,氣體分離的核心機理不是日常見到的在氣壓力差下的氣體流動,而是在分壓差或濃度差下 的氣體滲透。
如果說我們需要在施加一定的總壓力,通過增加分壓差或濃度差來提高氣體分離效率,就需要氣體分離膜具有一定的強度,那么我們則可以將滲透分離層負載在支撐層上,即我們需要支撐層。
另外,增大氣壓差會增加能耗,另外對分離膜的強度要求較高,那么,還有一種增加分離效率的方法,可以避免這兩個問題,那就是設計增加選擇性吸附富集層。 通過多孔材料的選擇性吸附,增大膜高濃度側待分離組分的濃度,大幅增加膜兩側的濃度差,從而大幅提升分離效率。
以上就是氣體分離膜受關注度較高的復合膜的核心的三層結構。到這里,我們就對氣體分離膜有了一個基礎的了解。
那么以上三層結構的分析測試評價相關的儀器有哪些?