大面積PVAm-PS復(fù)合膜的制備及其CO2分離性能研究.pdf

1、用于分離CO2的固定載體膜兼具良好的穩(wěn)定性和滲透選擇性,制備出分離性能較好的大面積固定載體復(fù)合膜是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)固定載體膜的重要環(huán)節(jié)。本文設(shè)計(jì)制作了用于大面積復(fù)合膜干燥的恒溫恒濕密封空間,同時(shí)對(duì)我們課題組開(kāi)發(fā)的聚乙烯胺(PVAm)／聚砜(PS)固定載體復(fù)合膜的大面積制備工藝進(jìn)行了研究。
　　 根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制備大面積復(fù)合膜的要求,設(shè)計(jì)制作了內(nèi)部尺寸為2400mm×1400mm×2000mm的恒溫恒濕密封空間。室內(nèi)溫度可調(diào)范圍為20～

2、60℃,濕度可調(diào)范圍為30～60％,并且箱體部分可拆卸,方便遷移。
　　 以CO2／N2(20vol％CO2和80vol％N2)混合氣體系為分離對(duì)象,考察了基膜預(yù)處理時(shí)間、濕涂層厚度及制膜環(huán)境溫濕度對(duì)PVAm／PS大面積復(fù)合膜性能的影響。首先,采用濃度為5vol％的乙二胺溶液對(duì)PS基膜進(jìn)行1～10h的預(yù)處理,結(jié)果顯示,當(dāng)PS基膜的預(yù)處理時(shí)間達(dá)到10h,CO2的滲透速率及CO2／N2分離因子最高。其次,分別刮涂了200μm和300

3、μm兩種濕膜厚度的PVAm／PS大面積復(fù)合膜,結(jié)果表明,降低PVAm／PS大面積復(fù)合膜的濕涂層厚度有利于提高CO2的滲透速率,但CO2／N2的分離因子稍有降低。最后,考察了不同制膜環(huán)境條件下,大面積復(fù)合膜的滲透選擇性能。在30℃下,制膜環(huán)境的相對(duì)濕度依次選擇為30％、40％和60％,其中,相對(duì)濕度為40％時(shí)所制膜的選擇滲透性能最好。在相對(duì)濕度為40％下,干燥溫度依次選為20℃、30℃和40℃,其中,干燥溫度為20℃所制膜的CO2／N2分