膜科学与技术学报

抽象的

用于高压 CO2/CH4 分离的纳米复合膜研究

何学忠和 May-Britt Hägg

制备了用于 CO2/CH4 分离的新型纳米复合膜，通过测试膜面积为 110 cm2 的板框式模块，在高压 >30bar 下获得了良好的选择性 >30。由于膜材料的传热系数非常高，焦耳-汤姆逊效应对膜模块内部温度下降的影响可以忽略不计，这与 HYSYS 模拟结果不同。确定水渗透率高于 CO2 渗透率，尤其是在高压下，这表明进料气体中应达到高水蒸气含量，以避免膜干燥并在实际过程中保持较高的膜分离性能。设计了一个两级膜系统来从 50% CO2/50% CH4 气体混合物中纯化 CH4，在第二阶段可以实现 70% 的 CH4 纯度。使用 HYSYS 与 ChemBrane 集成的工艺模拟表明，需要多级膜系统来满足生产低硫天然气的工业要求。