不對稱靜電場耦合氣體分離過程.pdf

1、膜法氣體分離是指通過不同組分在膜中的滲透速率的差異實現(xiàn)分離的技術(shù)，其傳質(zhì)機理主要遵循溶解擴散原理，傳質(zhì)推動力是跨膜分壓差。對于聚合物膜而言，由于分離選擇性/滲透性之間存在的trade-off現(xiàn)象，使得兩者存在上限關(guān)系。因此，改進膜系統(tǒng)分離性能的研究已成為膜法氣體分離領(lǐng)域的重要課題。
　　本文以氮氣脫濕為例，通過設(shè)計不對稱靜電場耦合膜法氣體分離系統(tǒng)，使傳質(zhì)在壓力場-不對稱電場形成的耦合場下進行，使極性水分子在靜電梯度力的作用下，加速

2、向滲透側(cè)遷移，從而提高極性水分子的滲透通量。由于非極性氮氣分子不受電場影響，H2O/N2的分離系數(shù)也得以同時提高。本文采用聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯/聚砜界面形成膜為分離膜，通過比較有無電場時通量的變化，系統(tǒng)考察了電場條件和操作條件（包括:電壓大小、電極距離、電場方向、滲透側(cè)壓力和操作溫度）對耦合場傳質(zhì)的影響，并建立了耦合場傳質(zhì)的數(shù)學(xué)模型。結(jié)果表明在相同實驗條件下，附加不對稱靜電場的耦合場過程較傳統(tǒng)的膜法氣體分離過程的滲透通量有較大幅度提