【摘 要】
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天然气中水蒸气的存在,可能会导致管道和设备的腐蚀,甚至会形成冰塞,堵塞管道,影响正常输气。因此,天然气输送前需要脱水。膜分离法是天然气脱水的有效方法,膜分离法的关键是
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天然气中水蒸气的存在,可能会导致管道和设备的腐蚀,甚至会形成冰塞,堵塞管道,影响正常输气。因此,天然气输送前需要脱水。膜分离法是天然气脱水的有效方法,膜分离法的关键是膜分离材料,最初选用的单一膜材料已经不能满足分离的需要。有机聚合物膜存在渗透性和选择性的权衡,而无机分子筛膜制造成本高且易产生缺陷。聚合物基复合膜将二者的优点结合,既提高了聚合物膜的气体传输性,又有效地利用了无机物的选择性,已广泛应用于气体分离领域。至今还未有将聚合物基复合膜用于天然气脱水的报道。本文以A型沸石分子筛为填料,采用相转化法成功制备一系列醋酸纤维素/A型沸石分子筛混合基质膜,并考察了不同分子筛含量、不同分子筛种类、不同膜厚下混合基质膜的天然气脱水性能。结果表明,当分子筛中阳离子为钾离子时,复合膜表现出较优异的分离性能。当KA分子筛负载量为7.5 wt%时,混合基质膜对于H2O/CH4选择性达到26.29,当膜的厚度增加时,膜对气体的渗透性降低但选择性升高。此外,本文采用晶种预涂法制备了尼龙/KAUST-8复合膜,其表面负载的KAUST-8量较多,但表面存在孔隙导致选择性较低,双层复合膜的堆叠使用提高了气体选择性。
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