金屬鎳中空纖維膜的制備與透氫性能研究.pdf

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1、－ｉ０＾２８０５；＾＾＾ｍ＾；．｜‘畫ＪＷ＾、蒙藝，遽曠。設(shè)玄進(jìn)於－引ｗ。聲Ｓ起處邊苗臺訂站秦：．議＃Ｌｉｆｃ，邏￣－＇勒箭考接ｒＪｍＵ—ｉｌ整識＾Ｂｌｆｅｌ＇，＾｜；．雞？＇論蒙獅直＾＾ＨＨｋ．．．－：．？：績概蒙賢讓里Ｌ—＊ｔ?。牐觯蓿牐蓿犝撐念}目：金屬鎮(zhèn)中空紳維膜的制備與透氯性工程観：化學(xué)王程學(xué)習(xí)方式：尼Ｊ全日制攻讀Ｄ在職攻讀’磯作者姓名：王明明章乎巧—＇‘鄉(xiāng)滿規(guī)弦；學(xué)校導(dǎo)師：譚小耀ｍＪＭ企業(yè)導(dǎo)師陳宗蓬：＇

2、￣：去：味２０－－完成日期１７０１１０：－：心ｇｉｉ＾Ｉ圓Ｈｉ賊麵?。夁t臟獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研巧成果，除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津工業(yè)大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料一。與我同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。＂學(xué)位論文作者簽名：ｉ閑的簽字曰期：７切＾年月曰）３／學(xué)位論文版權(quán)使用

3、授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解天津工業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津工業(yè)大學(xué)可Ｗ將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編供查閒和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名；王０導(dǎo)師簽字：９簽字曰期：年月曰簽字曰親心年月曰２＜／氣＾（＾）學(xué)位論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)一－、本文采用相轉(zhuǎn)化燒結(jié)技術(shù)制備了金屬鑲中空纖維膜，并首次對金屬縷中空纖

4、維膜進(jìn)行透氨測試，所制備的金屬鎮(zhèn)中空纖維膜一定的選擇透過性機(jī)械強(qiáng)度大，耐高溫，對氨氣有，并且能夠抗Ｃ０、Ｃ〇、水蒸氣的影響?？朔藗鹘y(tǒng)的金屬鉛及其合金膜２、在應(yīng)用中存在的成本局不耐局溫、極易氨脆等缺點(diǎn)，它的低成本、耐高溫、抗毒性對于重整氣分離氨有很大應(yīng)用前景。二、在成功制備出金屬縷中空纖維膜后，對金屬儀中空纖維膜的制備條件進(jìn)行優(yōu)化，通過控制紡絲過程中的芯液流速和空氣距兩個(gè)參數(shù)，制備出不同膜厚度的金屬鑲中空纖維膜，并進(jìn)行透氨－測試。根據(jù)溶解擴(kuò)散定律對金屬鑲中空纖維膜的透氨

5、速率進(jìn)行了理論計(jì)算。，與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符摘要氨氣是重要的石油化工原料，作為清潔能源能有效緩解由于溫室氣體排放造成的環(huán)境污染。傳統(tǒng)金屬鉛及其合金膜在氨氣分離應(yīng)用中存在著成本高、不耐高溫、極易氯脆等缺點(diǎn)，金屬鑲膜克服了傳統(tǒng)鉛膜這些缺點(diǎn)，對于重整氣分離氨有很大應(yīng)用前景。本文運(yùn)用干濕紡絲法制備了金屬鑲中空纖維膜前驅(qū)體，并探索了一紡絲條件對膜厚度的影響，進(jìn)步通過燒結(jié)技術(shù)得到致密的金屬鎮(zhèn)中空纖維膜。結(jié)合機(jī)械強(qiáng)度、ＸＲＤ、ＳＥＭ等表征手段對所得到的金屬鑲中空纖維膜進(jìn)行表征，并對金屬縷

6、中空纖維膜進(jìn)行了透氨測試。首先成功制備了金屬鑲中空纖維膜前驅(qū)體，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在含氨氣源合氣的°氣氛下，經(jīng)過１４００Ｃ左右燒結(jié)３小時(shí)，能夠得到所需的致密的金屬鎮(zhèn)中空纖維°。透氨測試在溫度高達(dá)１０００Ｃ下進(jìn)行，原料氣是含氨的混合氣作為吹膜，氮?dú)鈷邭?。氨氣滲透經(jīng)過致密金屬鑲中空纖維膜的控速步驟主要是通過氨原子擴(kuò)散控°－３制５６ｉｍ在１０００（：７．６６Ｘ１〇。金屬縷膜的厚度在２＾，下氮?dú)獾臐B透通量能夠達(dá)到２－１ｍｏｌｉｒｆＳ且達(dá)到１００％的氨氣選擇性。金屬儀膜在含Ｃ〇２

7、、ＣＯ＞！水蒸氣的，并氣氛下表現(xiàn)高的氨氣選擇穩(wěn)定性，顯示其在高溫下姪重整制氨中潛在的應(yīng)用。然后通過控制芯液流速和空氣距這兩個(gè)紡絲條件制備出了不同厚度的金屬鎮(zhèn)中空纖維膜一定的空氣距有利于形成具有更高。實(shí)驗(yàn)表明在級絲的過程中留有機(jī)械強(qiáng)度的中空纖維膜。金屬鎮(zhèn)中空纖維膜的透氨通過西韋特方程進(jìn)行描述，這一步減小膜的厚度來減小擴(kuò)散的阻力來提高膜的透量表明可通過進(jìn)。通過順流－模式切換到逆流模式中空纖維膜的透氨速率能提高４８％。金屬鑲中空纖維膜在不同操作條件下的透氨結(jié)果可通過數(shù)學(xué)模型的計(jì)算

8、進(jìn)行預(yù)測。關(guān)鍵詞；金屬銀，相轉(zhuǎn)化，中空纖維膜，氨分離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