[其他]復合式的氣體分離膜

無效

• 申請號: 85106044
• 申請日: 1985-08-12
• 公開（公告）號: CN85106044A
• 公開（公告）日: 1987-03-04
• 發明（設計）人: 馬納赫姆·艾爾弗雷德·克勞斯
• 申請（專利權）人: 孟山都公司
• 主分類號: B01D53/22
• 分類號: B01D53/22;B01D13/04
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金

1、一種復合氣體分離膜，其組成包括：

(a)多孔支承；

(b)與多孔支承的第一面接觸的原地形成的無孔中間層；和

(c)與無孔中間層和第二面接觸的原地形成的分離層；中間層對氣體混合物中的一種氣體的測定固有分離系數大于該氣體混合物中剩余的一種或幾種氣體的測定固有分離系數，但小于分離層的材料對同一氣體的測定固有分離系數；分離層對一種氣體的測定固有分離系數小于分離層的材料對同一氣體的測定固有分離系數；而所組成的復合氣體分離膜對一種氣體的分離系數大于由多孔支承及分離層層組成的復合氣體分離膜的分離系數。

2、按權利要求（1）所述的復合氣體分離膜，其特征是對一種氣體來說，原地形成的中間無孔層的分離系數，相對于原地形成的分離層的分離系數的比例在約0.01至約0.8之間變化。

3、按權利要求（1）所述的復合氣體分離膜，其特征是這種復合氣體分離膜的分離系數比由多孔支承和分離層組成的復合氣體分離膜的測定固有分離系數至少大25%。

4、按權利要求（3）所述的復合氣體分離膜，其特征是對于氣體混合物中一對氣體的至少一種氣體，原地形成的中間無孔層的材料比原地形成的分離層的材料的滲透常數高。

5、按權利要求（3）所述的復合氣體分離膜，其特征是對于包括：一氧化碳、氮、氬、甲烷、乙烷、二氧化碳、硫化氫、酸性氣體和氫等一組氣體中的至少一種氣體來說，復合氣體分離膜的有效分離厚度在約200埃至約15×10^-6米之間變化。

6、按權利要求（1）所述的復合氣體分離膜，其特征是多孔支承的第一面孔的面積約占2-50%。

7、按權利要求（1）所述的復合氣體分離膜，其特征是該復合膜是一種薄膜。

8、按權利要求（1）所述的復合氣體分離膜，其特征是該復合膜是一種空芯纖維。

9、按權利要求（1）所述的復合氣體分離膜，其特征是原地形成的中間無孔層的平均厚度至少是分離層的平均厚度的兩倍。

10、按權利要求（1）所述的復合氣體分離膜，其特征是該復合氣體分離膜有一層附加的原地形成的無孔層，該層的材料可以和中間層的材料相同，也可以是一種不同的聚合物材料，這種聚合物材料層對一種氣體的滲透率實際上比分離層的滲透率高，并沉積在分離層上。

11、按權利要求（1）所述的復合氣體分離膜，其特征是中間無孔層的平均厚度等于或大于多孔支承的平均孔徑。

12、按權利要求（1）所述的復合氣體分離膜，其特征是對于氣體混合物中的一種氣體，復合膜的分離系數至少是分離層材料的測定分離系數的60%。

13、制造復合氣體分離膜的方法，其特征包括：

（a）將預成形的多孔支承與聚合物溶液接觸，該聚合物溶液可在多孔支承的表面形成無孔層;

（b）在多孔支承的一面原地形成中間無孔層;

（c）將所得的預成形的中間無孔層與可以在所得的無孔層上形成分離層的聚合物溶液接觸，相對于無孔中間層的聚合物來說，分離層的聚合物對混合氣體的一種氣體較混合氣體中其他氣體的選擇性較大;

（d）在無孔中間層上原地形成分離層。

14、按權利要求（13）所述的制造復合氣體分離膜的方法，其特征是與無孔中間層接觸的原地形成的分離層在相對于多孔支承的孔徑作為一層來說，自身無法支撐。

15、按權利要求（13）所述的方法，其特征是能形成無孔中間層的聚合物溶液與能形成分離層的聚合物溶液均含有大約0.1%至10%重量的聚合物，所用的溶劑分別是組成多孔支承和無孔中間層的材料的非溶劑。

16、按權利要求（13）所述的制造復合氣體分離膜的方法，其特征是當形成無孔中間層的聚合物溶液與多孔支承材料或用液體浸漬過的支承材料接觸時，其接觸角小于大約90°，而當能夠形成分離層的聚合物溶液與無孔中間層接觸時，相對于無孔中間層的接觸角小于大約90°。

17、按權利要求（13）所述制造復合氣體分離膜的方法，其特征是原地形成的分離層有缺點，結果導致氣體混合物中一種氣體相對于氣體混合物中其他的氣體的分離系數低，這種缺點可以通過在無孔層的分離層的一面或兩面原地形成無孔層的辦法來克服。