气体分离膜课件

第十章气体分离膜

10.1气体分离膜发展概况

膜法气体透过性的研究始于1829年，人类对气体膜分离过程的研究开发走过了漫长而又艰辛的历程。1831年，J.V.Mitchell系统地研究了天然橡胶的透气性，首先揭示了膜实现气体分离的可能性。由于未找到合适的膜结构，从而未能引起重视；1950年代起，众多科学家进行了大量的气体分离膜的应用研究；1954年，P.Mears进一步研究了玻璃态聚合物的透气性，拓宽了膜材料的选择范围；1965年，S.A.Sterm等人为从天然气中分离出氦进行了含氟高分子膜的试验，但发现膜的通量小，气体分离膜尚无法在工业中大规模应用；1/24/2024.1979年，美国Monsanto（孟山都公司）研制出“Prism”气体分离膜装置，通过在聚砜中空纤维膜外表面上涂敷致密的硅橡胶表层，从而得到高渗透率、高选择性的复合膜，成功地将之应用在合成氨弛放气中回收氢。成为气体分离膜发展中的里程碑。至今已有一百多套在运行，Monsanto公司也因此成为世界上第一个大规模的气体分离膜专业公司。

Monsanto公司“prism”气体分离膜的开发成功，大大激励了许多公司，如DowChemical、Separex、Envirogenics、W.R.Grace、Ube等公司都加速了本公司气体分离膜的商品化进程。我国于20世纪80年代开始研究气体分离膜及其应用，中科院大连化物所、长春应化所等单位在该方面进行了积极有益的探索，并取得了长足进展。大连化物所研制成功了中空纤维膜氮氢分离器。1/24/2024.概念气体膜分离membranegasseparation在一定压力驱动下，利用不同气体分子在膜内渗透速率上的差异，使渗透速率相对快的分子在渗透气侧富集，而渗透速率相对慢的分子在渗余气侧富集，从而实现不同气体在膜两侧富集分离的过程。气体渗透率gaspermeability,J(缩写）在标准条件下，用于表征气体在单位压差下，透过单位膜面积的流量。注：气体渗透速率常用的单位为cm3(STP)/(cm2·s·Pa)。1/24/2024.气体渗透系数gaspermeabilitycoefficient,P（缩写）在一定温度和压力下，膜对气体的溶解-扩散能力。注：气体渗透系数最常用的单位是（cm3(STP)·cm)/(cm2·s·Pa)，最常用的表达方式：P=S·D（P:渗透系数；S：溶解度系数；D：扩散系数）。溶解度系数solubilitycoefficient,S(缩写）聚合物对气体的溶解能力。注：溶解度系数常用的单位为cm3(STP)/cm3·MPa扩散系数diffusioncoefficient,D（缩写）表示气体分子在膜中借助分子链热运动，排开链与链之间的间隙，进行传递的能力，即渗透气体在单位时间内透过膜的气体体积。注：扩散系数单位为cm2/s。1/24/2024.1/24/2024.10.2气体分离膜材料10.2.1高分子材料

迄今为止，在工业上真正大规模用于气体分离的膜材质仍以高分子材质为主，主要有：聚酰亚胺（PI）；醋酸纤维素（CA）；聚二甲基硅氧烷（PDMS）；聚砜（PS）；聚碳酸酯（PC）。10.2.2无机材料金属及其合金膜；陶瓷膜；分子筛膜。10.2.3有机-无机集成材料分子筛填充有机高分子膜；聚合物热裂解法。1/24/2024.10.3气体分离膜组件10.3.1平板式膜组件10.3.2螺旋卷式膜组件10.3.3中空纤维式膜组件1/24/2024.1/24/2024.Separex公司旋卷式气体分离器美国碳化公司的气体渗透膜组件1/24/2024.中空纤维膜组件1/24/2024.10.4气体膜分离原理

气体透过多孔膜与非多孔膜的机理是不同的。多孔膜是利用不同气体通过膜孔的速率差进行分离的，其分离性能与气体的种类、膜孔径等有关。气体通过多孔膜的传递机理可分为分子流、粘性流、表面扩散流、分子筛筛分机理、毛细管凝聚机理等。气体通过非多孔膜按传递机理可分溶解-扩散和双吸收-双迁移机理等。1/24/2024.渗透系数：分离系数：溶解选择性扩散选择性1/24/2024.气体分离膜的主要特性参数渗透系数（P）：表示气体通过膜的难易程度，是体现膜性能的重要指标。它因气体的种类、膜材料的化学组成和分子结构的不同而异。当同一种气体透过不同的气体分离膜时，P主要取决于气体在膜中的扩散系数；而同一种膜对不同气体进行透过时，P的大小主要取决于气体对膜的溶解系数。扩散系数（D）：用渗透气体在单位时间内透过膜的气体体积来表示。它随气体分子量的增大而减小。分离系数（α）：它标志膜的分离选择性能。溶解度系数(S)：表示膜收拢气体能力的大小。它与被溶解的气体及高分子种类有关。1/24/2024.Mechanismsforpermeationofgasesthroughporousanddensegasseparationmembranes对流努森扩散筛分（表面扩散）溶解~扩散1/24/2024.1/24/2024.1/24/2024.二氧化碳和甲烷在各种聚合物中的渗透系数1/24/2024.1/24/2024.Permeabilityofcommongasesthroughapolyetherimidefilm各种常见气体对聚醚酰亚胺膜的渗透性1/24/2024.Therelativesizeandcondensability(boilingpoint)oftheprincipalcomponentsofnaturalgas.Glassymembranesgenerallyseparatebydifferencesinsize;rubberymembranesseparatebydifferencesincondensability1/24/2024.PhotographofanAirProductsandChemicals,Inc.PRISMmembranesysteminstalledatanammoniaplant(氨厂).Themodulesaremountedvertically1/24/2024.10.5气体膜分离的应用领域分离对象应用领域氧/氮氢/烃氢/一氧化碳氢/氮二氧化碳/烃水蒸气/烃硫化氢/烃氦/烃烃/空气水蒸气/空气膜法富氧，膜法富氮石油炼厂尾气氢回收合成气调比合成氨弛放气氢回收天然气和沼气脱二氧化碳天然气脱湿天然气脱硫化氢从天然气回收氦有机蒸气脱除与回收空气脱湿1/24/2024.10.5.1氢气的分离回收1/24/2024.1/24/2024.10.5.2膜法富氧1/24/2024.(a)One-StageMembraneSeparationProcess(b)Two-StageSeparationProcess氧气空气分离流程设计富氧空气贫氧空气1/24/2024.10.5.3膜法富氮10.5.4在天然气工业中的应用1.天然气中酸性气体的脱除2.天然气脱湿3.氦气提取10.5.5有机废气的脱除10.5.6气体除湿1/24/2024.Photographofamembraneunitusedtorecovernitrogenandpropylenefromapolypropyleneplantventgas（排出气体）1/24/2024.Flowschemeofone-stageandtwo-stagemembraneseparationplantstoremovecarbondioxidefromnaturalgas.1/24/2024.On-siteindustrialnitrogengenerator在线工业产氮机Mobilenitrogengenerator可移动产氮膜装置1/24/2024.合成甲醇过程弛放气中氢的回收系统1/24/2024.压缩空气（Cactus®）膜干燥管1/24/2024.利用Prism膜组件从合成氨弛放气中回收氢工艺示图Prism膜组件构造是将中空丝多孔质支撑体的外表面以硅橡胶包覆(或涂敷)而得。氢的回收率通常都在95%以上，一个日产1000t的合成氨厂采用膜分离装置后，每天可增产50t的氨。1/24/2024.利用透氢膜从炼油厂的燃料气中分离氢气露点1/24/2024.某精炼厂脱丙烷塔的丙烯/丙烷分离系统1/24/2024.水果保鲜系统

一般说来，水果要收获以后仍会继续生长。它们一方面吸入氧气，一方面释放二氧化碳。由于这种呼吸作用，果品将逐渐劣化以至变质，采取的主要措施是将果品进行冷藏保管，目的是抑制果品的呼吸以达到保鲜目的。不过这种方法仍不十分理想，效果有限。更好的办法是适当降低果品保藏器中的氧气浓度，增加二氧化碳，即保持适宜的气氛，从而达到保鲜的目的。外界气氛/%O221CO20N279挥发性物质0仓库气氛/%O23CO25N292硅氧烷分离膜导语：人生至善，就是对生活乐观，对工作愉快，对事业兴奋。下面是美文网小编为您整理的员工动员大会发言稿，希望对您有所帮助。干部作风教育整顿活动动员大会发言稿同志们：今天的作风整顿动员大会，是公司党支部经过充分酝酿决定召开的一次重要会议。主要目的是动员全公司干部员工，以强化企业管理为契机，以提高企业效益为目标，针对公司作风建设上的突出问题，深入开展作风整顿活动，进一步振奋精神，转变观念，改进作风，优化服务，树立形象，为做好全年的各项工作打下坚实基础。我们对过去几年的工作进行了认真总结，在公司党支部的正确领导下，公司总体工作扎实、队伍稳定，有一个比较坚实的基础，经过全公司上下的共同努力，我们在水网建设、市政管理和园林建设管理等工作中取得了令人瞩目的成绩，所有成绩的取得都凝聚了公司干部员工的辛勤汗水。尽管我们取得了较大的成绩，但是也还应当看到，我们在基础管理工作中，在机制建设、制度建设上、在各项责任制考核上和在安全生产上，还存在着这样或那样的问题，这些问题的存在，暴露了公司干部及员工在思想、作风、纪律和管理方面存在的突出问题，这些问题归结到底就是我们的工作作风问题、就是我们是否进入了工作状态问题、就是我们的执行力问题。这些问题如不及时加以解决，我们的员工素质就会下降，我们企业就会倒退。为切实强化管理，转变作风，严明纪律，改进工作，进一步调动广大干部员工干事创业、加快发展的积极性和创造性，公司党委决定，从9月3日开始至12月31日结束，用这几个月的时间，在全公司深入开展以“思想作风纪律教育整顿”为主题的工作作风整顿活动。这次动员大会的主要任务是，认真分析公司各级干部作风和行业作风建设中存在的突出问题，明确活动的总体要求、目标任务和方法步骤，动员全公司各部门和广大员工迅速行动起来，扎实开展好这项活动，在全公司营造积极向上、求真务实、规范有序的工作氛围，全方位提高公司管理水平。下面，我就开展作风整顿活动着重强调三个问题。一、统一思想，正视问题，充分认识这次作风整顿的重大意义工作作风体现企业的形象，关系人心向背，影响事业发展。严明的纪律、良好的作风始终是我们管理上水平、企业增效益的重要保证。近年来，公司上下在公司党支部领导下，抢抓机遇，团结奋进，朝着现代公司目标迈出了坚实步伐。回顾近年公司发展历程，我们之所以能够在基础较差、困难较大、矛盾较多的情况下，保持了企业健康发展的良好势头，其中很重要的一条，就是坚持把加强作风建设作为推进公司发展的重要一环紧抓不放，不断强化对干部员工的教育和管理。特别是通过保持共产党员先进性教育活动的开展，全公司进一步加强自身建设，强化内部管理，工作效能明显提高，广大干部员工紧紧围绕公司中心工作，忠于职守，奋发向上，为推进公司发展做出了积极贡献。应该充分肯定，公司干部员工队伍的主流是好的，工作作风建设的成效是显著的，也涌现出了一批先进个人。正因为如此，公司改革与发展才有今天这样的崭新局面。但是，我们也要清醒地看到，对照公司的标准、要求，对照衡量我们的工作，与经济发展服务的任务相比，我们的工作作风和行业作风还存在一些需要解决的问题，有的甚至还相当突出。我认为，这些问题集中表现在以下几个方面：一是安全意识淡薄，习惯性违章时有发生。安全生产打不了折。可是我们在日常工作中，有的人常用经验办事，对一些必须采取的安全措施都觉得没关系，无所谓，不怎么样，习惯性违章随处可见。还有一些人，思想麻痹，安全意识差，只会埋头干活，不顾自己及别人的安全。二是艰苦创业、同舟共济精神不够，主人翁精神还没有真正树立起来。计划经济体制下的思维定势、行业优越感和易于满足、安于现状的安逸思想不同程度存在，等、靠、要、懒、散、混、推等消极被动思想还有相当市场。有的干部员工缺乏强烈的市场意识、竞争意识和效益意识，盲目乐观，只想待遇，不想奉献，在个人利益上期望值过高。大局意识不强，政治敏感性不高，突出表现为中心意识淡薄。少数干部不注重学习和思考，对党的路线、方针、政策和公司的决策部署研究不够，贯彻不力;对易于引发事故和突发事件的隐患及已出现的苗头性问题，熟视无睹，以至把小事拖大，大事拖炸;有的员工，满足于“差不多、过得去”的思想，内部管理存在管理职能不够清晰、制度和标准执行不严、考核监督不到位等问题，与精细化管理的要求还存在相当的差距;有些员工，对公司面临的困难认识不够，危机感、责任心和效益意识没有牢固树立，个别同志没有摆正贡献与索取的关系，奉献意识、敬业精神、全局观念、团队精神、雷厉风行的工作作风需要进一步加强。三是竞争意识、市场意识、效益意识不强。具体表现为对待工作，因循守旧，不求有功，但求无过，满足成绩，不善学习;对待困难，怨天尤人，被动应付;经营环节中没有很好地做到精打细算，使用材料不计成本核算，在生产、检修、维护环节中大拆大换、大手大脚、铺张浪费的现象依然存在。有的对自己要求不高，对下级管理不严，虽有规章制度，但执行不坚决，监督不到位，不敢处理问题，不敢顶真碰硬，讲情面、凭关系、搞变通成为一些人工作的“潜规则”;工作中爱做老好人，处理问题原则性不强，对部门和下属的不良倾向和问题解决不力;有的主观武断，一意孤行，擅作主张，工作盲目性、随意性很大，侥幸心理、钻空子的习惯性思维还没有彻底根除，甚至失职渎职，给公司利益造成损失。四是忧患意识、责任意识、大局意识淡薄。工作中缺乏主动性和责任心，缺乏大局观念，管理粗糙，作风浮躁，要求不高，标准不严，对自己缺乏正确的认识，问题已客观存在，还振振有词，自认为已经做得很好了，以自我为中心，满不在乎。五是奉献意识不够强。艰苦奋斗的意志日益淡忘，工作进取精神差，讲索取的多，讲奉献的少，对一些比较脏、比较重、比较险、比较麻烦的事情习惯于让外人来做、让别人来做，自己当看客。六是执行意识不强，执行力差。工作中执行规章制度不严，执行力度层层衰减;执行任务拖拖拉拉、没有紧迫感，任务有布置，无落实;执行过程马马虎虎，敷衍了事;执行结果偏离目标，推卸责任。七是宗旨意识不强，服务不到位。突出表现为官僚主义严重，群众观念淡薄，服务意识不强，服务水平不高。少数人员想问题、办事情不为客户着想，表现为工作疲沓、服务懈怠;少数员工霸气十足，盛气凌人，工作效率低下，用慢功办急事，用常法办特事，门难进、脸难看、话难听、事难办“四难”现象和冷硬横推的问题仍然突出。八是纪律意识不强，作风不扎实。突出表现为自由主义、形式主义严重，不守纪律，不负责任。少数个人将公司的组织纪律、工作纪律和一些最起码的工作制度置之脑后，有令不行，有禁不止，搞“上有政策，下有对策”;个别人心态不端正，不琢磨事，只琢磨人，不仅自己不干事，而且还对干事的人说三道四，评头论足;有的作风飘浮，工作只求过得去，不求过得硬，习惯于玩花拳绣腿，做表面文章，工作不深、不细、不实;有的怕苦畏难，推卸责任，回避矛盾，缺乏扑下身子真抓实干的恒心和毅力，敷衍了事，得过且过;有的从业不勤，追求享乐，挥霍浪费。上述问题，虽然只发生在个别干部员工身上，但性质严重，影响恶劣。深刻剖析起来，其核心是制度不健全，管理不严格，监督不得力;一些干部和员工放松对世界观、人生观的改造，事业心、责任心不强，心思和精力没有真正用在企业管理、做好本职工作上。这些问题的存在，致使一些本来可以做好的工作没有做好，一些本来应该解决的问题久拖不决，一些本来能够预防的事故一再发生，一些本来可以缓解的矛盾进一步激化。这种状况影响了企业各项工作的顺利开展，是加快发展的“拦路虎”，是前进道路上的“绊脚石”，如不迅速改变，就会严重影响公司良好的发展势头，就会损害我们与客户的关系，就会破坏公司的良好形象，就会阻碍企业发展。开展作风整顿活动，就是要动员公司广大员工认真剖析问题带来的思想危害，认真查找问题产生的思想根源，认真寻求解决问题的办法，正视差距，积蓄动力，始终保持不甘落后、奋力争先的志气，始终保持敢想敢干、敢为人先的气魄，始终保持自我加压、持之以恒的韧劲，始终保持艰苦创业、埋头苦干的精神，在激烈的竞争中争取主动，在观念的更新中实现新突破，走出一条加快公司发展的新路子。全公司一定要从全局和战略的高度，充分认识开展作风整顿活动的极端重要性，以良好的精神状态、扎实的工作作风，把这项活动抓紧抓好，抓出成效。这次作风整顿活动的总体要求是：强化管理、整顿作风、严明纪律，提高素质、振奋精神、改进工作、公正廉洁、服务客户。主要内容是：着力解决不思进取、不到位、不作为、不自律、不学习和宗旨观念淡薄的问题。同时，还要着力解决少数干部政治不敏感、作风不扎实、创新意识不强、单位管理混乱、工作不进入状态、效率低下、业务不精、员工主人翁精神和责任心、执行力不强、服务用语、服务行为不规范以及行业作风中存在的问题，切实通过整顿把风气搞正，把作风搞实，按规矩办事，提高公司的社会影响力。主要目标是：实现干部工作作风和效率明显转变，精神状态和执行力明显增强。这次作风整顿活动分三个阶段进行。第一阶段是统一思想，营造氛围阶段。主要任务是成立宣传教育、成立领导小组，加强学习，提高认识。各部门要认真组织学习，这次我们强调要组织员工进行再学习，目的就是要使我们的制度真正能够发挥其应有的作用，真正能够贯彻到实际工作中，通过学习，充分认识开展作风整顿活动的重要性和紧迫性，并结合实际制定具体的实施方案。第二阶段是自查自纠，认真整改阶段。主要任务是查摆突出问题，落实整改措施，切实加以整改。认真查摆存在的突出问题、薄弱环节和工作隐患，有针对性地制定整改措施，确保整改的各项工作到位。第三阶段是检查验收，建立长效机制阶段，主要任务是制定和完善相关制度并认真按照《实施意见》提出的情况进行检查验收。公司领导小组要加强对活动的督促检查，切实做好验收工作，并以此为契机，在公司建立起加强工作作风建设的长效机制。希望干部职工务必要按照上述要求和方法步骤，抓住关键、突出重点，强化整治、重在建设，标本兼治、综合治理，切实解决在工作作风方面存在的突出问题。精心组织，狠抓落实，确保集中整顿活动取得实效。严明工作纪律，转变工作作风，维护企业利益，促进加快发展，是公司党支部开展作风整顿活动的出发点，也是检验本次活动能否取得实效的根本标准。要准确把握活动的目的意义、总体要求和方法步骤，加强领导，精心组织，确保活动取得实实在在的成效。开展工作作风整顿活动，是公司党支部今年的一项重点工作。公司全体共产党员和干部员工要在作风整顿活动中当先锋做表率。公司要积极响应公司镇党委的号召，进一步统一思想