膜法氣體分離的基本原理是根據(jù)混合氣體中各個(gè)組分在壓力的推動(dòng)下透過膜的傳遞速率不同,從而達(dá)到分離目的。對(duì)不同結(jié)構(gòu)的膜,氣體通過膜的傳遞擴(kuò)散方式不同,因而分離機(jī)理也各異。
多孔膜是利用不同氣體通過膜孔的速率差進(jìn)行分離的,其分離性能與氣體的種類、膜孔徑等有關(guān)其傳遞機(jī)理可分為分子流(即Knudsen擴(kuò)散)、黏性流、表面擴(kuò)散流、分子分、毛細(xì)管凝聚等。
氣體透過非多孔膜按傳遞機(jī)理可分為溶解-擴(kuò)散、雙吸附雙遷移機(jī)理和促進(jìn)傳遞機(jī)理等
氣體膜分離過程的關(guān)鍵是膜材料。理想的氣體分離膜材料應(yīng)該同時(shí)具有良好的分離性能、優(yōu)良的熱和化學(xué)穩(wěn)定性、較高的機(jī)械強(qiáng)度。通常的氣體分離用膜可分為多孔質(zhì)和非多子L質(zhì)(均質(zhì)膜)兩類,它們各由無機(jī)物和有機(jī)高分子材料制成無機(jī)膜包括陶瓷膜、玻璃膜、金屬膜和分子篩膜;有機(jī)膜材料包括橡膠態(tài)聚合物和玻璃態(tài)聚合物。氣體膜分離技術(shù)的特點(diǎn)是:分離操作無相變化,不用加入分離劑。
膜分離方法可用于處理很多類型的污染物,包括苯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、三氯甲烷、三氯乙烯、澳代甲烷、二氯甲烷、氯乙烯等。膜分離工藝*有希望的應(yīng)用之處是用于凈化那些冷凝和活性炭吸附效果不好的低沸點(diǎn)有機(jī)物和氯代有機(jī)物。其優(yōu)于炭吸附之處在于省去了解吸和濃縮氣進(jìn)步處理的麻煩。這項(xiàng)技術(shù)*初應(yīng)用于濃度1%以上氣量小于350mh場(chǎng)合,并希望能應(yīng)用于更寬的VOCS濃度和氣量范圍,