[发明专利]“全聚酰亚胺”混合基质气体分离膜及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种“全聚酰亚胺”混合基质气体分离膜及其制备方法与应用，本发明所用超支化微孔聚酰亚胺具有高比表面积、耐酸与耐热优势，适合用于高温、酸性环境的天然气分离，分散相与连续相均为聚酰亚胺的“全聚酰亚胺”混合基质膜相比现有无机粒子改性的混合基质膜能够有效提高两相相容性，从而减少连续相与分散相相分离而产生的界面间“非选择性”缺陷，也提高了混合基质气体分离膜选择性，本发明“全聚酰亚胺”混合基质膜看用于CO₂/CH₄、CO₂/N₂、H₂/CO₂、H₂/CH₄、O₂/N₂的分离，能够保持选择性同时提高渗透系数。

技术领域

本发明属于气体分离中膜分离领域，具体涉及一种混合基质膜及其在CO₂/CH₄、CO₂/N₂、H₂/CO₂、H₂/CH₄、O₂/N₂分离中的应用。

背景技术

合成气分离(H₂/CO₂)，天然气、沼泽气分离(CO₂/CH₄)是工业上亟待解决的问题。此外，氢气纯化与回收(H₂/CH₄)，火电厂烟道气控制排放(CO₂/N₂)，空气分离(O₂/N₂)等都是值得研究的项目发明内容。膜分离法是根据不同气体在膜材料中传输渗透性不同，在混合气体中富集某种气体的手段。膜分离作为一种新型气体分离技术，具有低能耗、设备简单、常温连续操作和工艺易于放大等优势，并且在特定气体分离中十分高效。膜材料毫无疑问是膜分离技术的核心，按照膜的材料分类，有无机膜、高分子膜与混合基质膜。

在聚合物基体中加入多孔无机粒子制备的混合基质膜兼具无机膜高通量与高分子膜高选择性的优势，但除了聚合物和无机填料本身的性能外，基质和填料之间的相容性以及界面缺陷也影响了气体在混合基质膜中的传递过程。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种“全聚酰亚胺”混合基质气体分离膜，其两相均为聚酰亚胺，解决了传统混合基质膜中的相容性问题。

本发明的另一个目的是提供上述“全聚酰亚胺”混合基质气体分离膜的制备方法。

本发明还有一个目的是将上述“全聚酰亚胺”混合基质气体分离膜应用于CO₂/CH₄、CO₂/N₂、H₂/CO₂、H₂/CH₄、O₂/N₂的分离。

为了达到上述目的，本发明的目的是这样实现的：一种“全聚酰亚胺”混合基质气体分离膜的制备方法，其特征在于：所述混合基质气体分离膜采用超支化微孔聚酰亚胺作为分散相与聚酰亚胺连续相制备而成。

上述制备方法制得的“全聚酰亚胺”混合基质气体分离膜。

上述“全聚酰亚胺”混合基质气体分离膜在CO₂/CH₄、CO₂/N₂、H₂/CO₂、H₂/CH₄、O₂/N₂分离中的应用。