[發明專利]一種電負性氣體電遷移膜分離方法

有效

• 申請號: 201810549994.0
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108815998B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 王祖武;沈桂芬
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: B01D53/22
• 分類號: B01D53/22;B01D53/32
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 李明婭

1.一種電負性氣體電遷移膜分離方法，其特征在于，包括如下步驟：將待分離的電負性和非電負性混合氣體通入氣體分離裝置，利用氣體分離裝置內的電子發生器產生電子，混合氣體中的電負性氣體與電子發生碰撞后生成穩定的負離子或負離子簇，負離子或負離子簇和未荷電的非電負性氣體隨氣流一起進入氣體分離裝置中由陰極和陽極組成的電場，電場內靠近陽極內側設有氣體分離膜，負離子或負離子簇在電場力和氣體分離膜兩側濃度差的推動下滲透穿過氣體分離膜，對穿過氣體分離膜后的氣體進一步收集，實現電負性和非電負性混合氣體的分離；

所述的氣體分離裝置的具體結構特征為：包括兩端開口中部連通的裝置主體，位于裝置主體兩端的進氣口和出氣口之間依次為電子發生段和電場段，電子發生段內設有向裝置主體內凸出設置的放電極，放電極外部連接開關和負高壓電源；

電場段由上下相對的陰極和陽極組成，陰極通過電源線外接開關和負高壓電源，陽極接地，電場段內靠近陽極內側設有氣體分離膜，陽極外側設有電負性氣體收集結構；

所述的電負性氣體收集結構為設置在電場段內氣體分離膜下方的吸收液池，陽極設置于吸收液內，使得滲透到該區域的電負性氣體被吸收液吸收，吸收液組份和濃度根據待吸收氣體性質進行具體選擇；

所述的電負性氣體收集結構為開設在電場段陽極下方的兩個氣體收集口，對滲透到該區域的氣體利用負壓抽取或正壓吹掃的方式進行收集；

所述電子發生段采用兩端開口大中部通道窄的文丘里管制作，或將電子發生器的放電極錯落布置，強化電負性氣體與電子的接觸；

所述氣體分離器的電子發生段和電場段尺寸根據電場條件、氣體參數和制作成本綜合考慮設計。

2.如權利要求1所述的一種電負性氣體電遷移膜分離方法，其特征在于：所述放電極為尖端放電極或線狀放電極，具體形狀、大小和材質按需要選擇。

3.如權利要求1所述的一種電負性氣體電遷移膜分離方法，其特征在于：所述電負性氣體為含有強電負性元素的氣體，電負性氣體在與電子碰撞過程中，捕獲電子形成負離子或負離子簇。

4.如權利要求1所述的一種電負性氣體電遷移膜分離方法，其特征在于：所述電子發生器產生電子的方式為通過高電壓激發氣體放電的電暈放電方式或通過熱致電離方式。

5.如權利要求1所述的一種電負性氣體電遷移膜分離方法，其特征在于：所述氣體分離膜為由高分子材料和無機材料中的一種或多種混合制作而成，膜的厚度、孔徑大小和孔隙率根據待分離氣體的特性而選擇。