Способ изготовления композиционной мембраны Советский патент 1993 года по МПК B01D67/00 C01B3/02 

Изобретение относится к способам изготовления композиционных мембран для разделения газовых смесей, например для выделения водорода из различных водород- содержащих смесей.

Целью изобретения является повышение селективности мембран. Согласно изобретения, цель достигается тем, что в мембрану со стороны диффузионного слоя наносят тонкий слой 2-8 %-ного водного раствора метилцеллюлозы.

П р и м е р . Из мембраны ПВТМС марки ПА-160-С-3-1, покрытой тонким слоем пол- идиметилсилоксэна, вырезаются образцы и покрываются тонким слоем водного раствора метилцеллюлозы различной концентрации. Однооременно испытывалась мембрана без нанесения слоя метилцеллюлозы (прототип).

После нанесения метилцеллюлозы образцы просушивались при комнатной температуре и подвергались испытаниям на проницаемость по чистым газам - водороду и азоту на специальной ячейке.

Результаты испытаний по определению зависимостей проницаемостей по водороду и азоту от покрывающего слоя приведены в таблице.

Как видно из таблицы, увеличение массовой доли метилцеллюлозы приводит к снижению проницаемостей как водорода, так и азота, однако, в связи с тем, что проницаемость азота уменьшается быстрее, то увеличивается селективность по H2/N2.

При содержании метилцеллюлозы в покрывающей смеси меньше 2 % резко уменьшается селективность мембраны, так как нарушается сплошность покрывающего слоя из-за слабой адгезии.

При содержании метилцеллюлозы в покрывающей смеси выше 8 % селективность мембраны не возрастает, а проницаемость снижается из-за образования геля.

Поэтому оптимальным является содержанием метилцеллюлозы в покрывающем растворе от 2 до 8 %.

Полученную таким образом .композиционную мембрану можно использовать для процессов выделения водорода из смесей Б случае, если требуется достичь высокой концентрации водорода в продукте или большого коэффициента извлечения водорода. Например, обогащение водорода с 64 % до 95 % возможно для обычной мембраны в двухступенчатом процессе, а разработанная мембрана позволяет осуществить такой процесс в одну ступень.

ел

G

со

О

чэ

-ч

XI

о

со

Формула изобретения Способ изготовления композиционной мембраны для выделения водорода из газовой смеси из асимметричнрй поливинилтри- метилсилановой мембраны, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности мембраны по отношению к водороду при выделении его из смеси с азотом, мембрану со стороны газовой-смеси обрабатывают 1-4 %-ным водным раствором метилцеллюлозы.

Композиционная мембрана на основе поливинилтриметилсилана для выделения водорода из газовой смеси, содержащей азот, со стороны газовой смеси обработана 1-4 %-ным водным раствором метилцеллю- лозы. 1 табл.