金属镍中空纤维膜的制备与透氢性能研究.pdf

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2、￣：去：味２０－－完成日期１７０１１０：－：心ｇｉｉ＾Ｉ圓Ｈｉ賊麵！遲臟独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研巧成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＂学位论文作者签名：ｉ閑的签字曰期：７切＾年月曰）３／学位论文版权使用

3、授权书本学位论文作者完全了解天津工业大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津工业大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编供查閒和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名；王０导师签字：９签字曰期：年月曰签字曰親心年月曰２＜／气＾（＾）学位论文的主要创新点一－、本文采用相转化烧结技术制备了金属镶中空纤维膜，并首次对金属縷中空纤

4、维膜进行透氨测试，所制备的金属镇中空纤维膜一定的选择透过性机械强度大，耐高温，对氨气有，并且能够抗Ｃ０、Ｃ〇、水蒸气的影响。克服了传统的金属铅及其合金膜２、在应用中存在的成本局不耐局温、极易氨脆等缺点，它的低成本、耐高温、抗毒性对于重整气分离氨有很大应用前景。二、在成功制备出金属縷中空纤维膜后，对金属儀中空纤维膜的制备条件进行优化，通过控制纺丝过程中的芯液流速和空气距两个参数，制备出不同膜厚度的金属镶中空纤维膜，并进行透氨－测试。根据溶解扩散定律对金属镶中空纤维膜的透氨

5、速率进行了理论计算。，与实验数据相符摘要氨气是重要的石油化工原料，作为清洁能源能有效缓解由于温室气体排放造成的环境污染。传统金属铅及其合金膜在氨气分离应用中存在着成本高、不耐高温、极易氯脆等缺点，金属镶膜克服了传统铅膜这些缺点，对于重整气分离氨有很大应用前景。本文运用干湿纺丝法制备了金属镶中空纤维膜前驱体，并探索了一纺丝条件对膜厚度的影响，进步通过烧结技术得到致密的金属镇中空纤维膜。结合机械强度、ＸＲＤ、ＳＥＭ等表征手段对所得到的金属镶中空纤维膜进行表征，并对金属縷

6、中空纤维膜进行了透氨测试。首先成功制备了金属镶中空纤维膜前驱体，实验结果表明在含氨气源合气的°气氛下，经过１４００Ｃ左右烧结３小时，能够得到所需的致密的金属镇中空纤维°。透氨测试在温度高达１０００Ｃ下进行，原料气是含氨的混合气作为吹膜，氮气扫气。氨气渗透经过致密金属镶中空纤维膜的控速步骤主要是通过氨原子扩散控°－３制５６ｉｍ在１０００（：７．６６Ｘ１〇。金属縷膜的厚度在２＾，下氮气的渗透通量能够达到２－１ｍｏｌｉｒｆＳ且达到１００％的氨气选择性。金属儀膜在含Ｃ〇２

7、、ＣＯ＞！水蒸气的，并气氛下表现高的氨气选择稳定性，显示其在高温下姪重整制氨中潜在的应用。然后通过控制芯液流速和空气距这两个纺丝条件制备出了不同厚度的金属镇中空纤维膜一定的空气距有利于形成具有更高。实验表明在级丝的过程中留有机械强度的中空纤维膜。金属镇中空纤维膜的透氨通过西韦特方程进行描述，这一步减小膜的厚度来减小扩散的阻力来提高膜的透量表明可通过进。通过顺流－模式切换到逆流模式中空纤维膜的透氨速率能提高４８％。金属镶中空纤维膜在不同操作条件下的透氨结果可通过数学模型的计算

8、进行预测。关键词；金属银，相转化，中空纤维膜，氨分离ＡｂｓｔｒａｃｔＨｙｄｒｏｇｅｎｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｈｅｍｉｃａｌｆｂｒ化ｅｅｔｒｏｌｅｕｍｒｅｆｉｎｉ打ａ打ｄｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｇｐｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ．Ｉｔｉｓａｌｓｏｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄａｓｏｆｔｈｅｍｏｓｔｐｒｏｍｉｓｉｎｇａｎｄｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｌｅａｎｆｕｅｌｓｆｏｒｔｈｅ打ｅｘｔｇｅｎｅｒａｔｉｏ打