选择性渗透原理


气体分离膜的工作原理是基于膜表面对气体的选择性渗透。每种气体的渗透速率取决于气体在膜材料中的溶解性以及气体的扩散速率.


以沼气提纯为例的气体分离过程:不同的气体在通过分离膜时具有不同的速率。具有高溶解性或小分子量的气体能够快速通过分离膜,而具有大分子量且低溶解性的气体则会较为缓慢地通过分离膜。此外,不同的膜材料也具有不同的分离性能。分离气体所需的驱动力由分压梯度来提供.

分压梯度

气体透过分离膜的驱动力就是分压差;更具体地,就是中空纤维内侧(滞留侧)和外侧(渗透侧)之间的分压差值。分压差越大,则通过分离膜的气体的量也越大。例如,对于沼气提纯中常见的二氧化碳和甲烷分离,二氧化碳能快速通过分离膜,而甲烷则易被拦截住.

分离膜的分离性能很稳定,即使在沼气提纯中,分压达到20巴,也不会影响分离膜的分离性能.