1. 气体分离膜发展概述
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；
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。10658154
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。
选金工艺我国于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。
2. 气体分离膜材料
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
联系人管理无机材料
1金属及其合金膜
2陶瓷膜
3分子筛膜
有机~无机集成材料
1分子筛填充有机高分子膜
2聚合物热裂解法
3. 气体分离膜组件
平板式膜组件
螺旋卷式膜组件
中空纤维式膜组件
美国碳化公司的气体渗透膜组件 Separex公司旋卷式气体分离器
中空纤维膜组件
5. 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。
粉碎机锤头
渗透系数： P=D*S
Mechanisms for permeation of gases through porous and dense gas separation membranes
对流
努森扩散
筛分
（表面扩散）
溶解~扩散
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。
排毒柜扩散系数（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。
电子涡轮增压器分离系数（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。
Gas permeabilities of gas separation polymers
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