麦克斯韦-史蒂芬方程模拟气体在CHA分子筛膜中的渗透行为文献综述

 2021-10-24 15:52:47

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文献综述1.1 概述膜分离技术从上个世纪60年代开始快速发展,膜分离技术的广泛工业化应用与高速发展,使得传统分离技术受到了异常严峻的挑战,同时推动分离领域进一步变革与进步。

膜分离技术是一种借助外界能量或化学势的推动,以选择性透过膜来达到分离的目的,对双组份或多组分的气体以及液体进行分离、分级和富集的过程。

与传统分离方法(过滤、精馏、吸收、吸附和萃取等)相比由于其具有其他许多分离技术无法比拟的优异性能。

该技术同传统的分离技术相比,投资更少、设备简单、能耗低、操作方便,安全性更高,污染环境小等优点,因此从长远来看,它的研究及开发具有异常广阔的应用前景和极高的经济价值。

其中, CHA型分子筛膜是一种适用气体分离、反应催化和溶剂脱水等多领域新型无机分子筛膜,其具有特殊的孔道结构和吸附选择性,以及能耗小,可扩展性高等膜技术的优点。

值得一提的是,天然气和合成气中的CO2会影响能源的高效应用,降低化学产品的产率。

制备稳定性强,分离效率高的膜是实现CO2分离和回收,降低温室效应的有效途径。

由此可见,从CH4中分离出N2和CO2在天然气处理中很重要,而且在有水的情况下N2和CO2不可燃并且CO2容易腐蚀管道,与胺吸附[1] 和变压吸附(PSA)[1]相比,膜分离技术是目前最有前途和最节能的分离方法之一[2]。

近年来,一些利用具有CHA结构的分子筛制备的分子筛膜在气体分离,例如在N2/CH4,CO2/CH4体系中都取得了较好的分离效果。

分子筛膜是近几十年来出现的一种新型的无机膜,与传统的有机膜相比,它在许多方面都具有许多优势,这是一种可用于分子规模的气体筛分的新型无机膜。

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