強(qiáng)化CO2分離膜選擇透過機(jī)制的研究.pdf

1、高效的CO2分離過程是大規(guī)模應(yīng)用清潔能源及大幅降低溫室氣體減排成本的關(guān)鍵。CO2分離膜技術(shù)在天然氣凈化、脫碳提純氫氣領(lǐng)域以及煙道氣、工業(yè)過程廢氣 CO2捕集領(lǐng)域的應(yīng)用備受關(guān)注。但是，目前膜的CO2分離性能不高限制了其工業(yè)應(yīng)用。
　　膜的選擇透過機(jī)制是CO2及其他組分得以分離的基本依據(jù)，包括擴(kuò)散選擇機(jī)制、溶解選擇機(jī)制和反應(yīng)選擇機(jī)制等。提高膜的CO2分離性能的有效方法，是強(qiáng)化選擇透過機(jī)制。本文分別從強(qiáng)化膜的反應(yīng)選擇機(jī)制和溶解選擇機(jī)制兩

2、方面進(jìn)行了研究。
　　首先，采用界面聚合，以均苯三甲酰氯（TMC）為油相單體，含叔胺載體的二胺為水相單體，制備了具有反應(yīng)選擇機(jī)制的膜。分別采用N’N-二（氨丙基）哌嗪（DAPP）、N-氨乙基哌嗪（EAP）和N’ N-雙（3-氨丙基）甲胺（DNMDAm）為水相單體，考察了膜內(nèi)載體數(shù)量、載體與CO2反應(yīng)速率常數(shù)對膜性能的影響。結(jié)果表明，DAPP-TMC-2膜具有更高的載體含量以及更高的反應(yīng)速率常數(shù)，可以從載體數(shù)量和載體效率兩方面同時強(qiáng)

3、化反應(yīng)選擇機(jī)制，從而使膜表現(xiàn)出更高的分離性能。另外，通過界面聚合在膜內(nèi)構(gòu)筑剛性的交聯(lián)結(jié)構(gòu)有利于提高膜的抗塑化能力。實(shí)驗結(jié)果表明，DAPP-TMC-2膜在高壓下的具有良好的抗塑化性能和選擇透過性能。
　　其次，采用界面聚合，以TMC為油相單體，含丙烯氧(PO)基團(tuán)的多胺為水相單體，制備了具有溶解選擇機(jī)制的膜。分別采用聚醚胺D400、聚醚胺D230、聚醚胺T403為水相單體，考察了功能基團(tuán)數(shù)量和交聯(lián)度對膜性能的影響。結(jié)果表明，線型的含