活化扩散和支撑层阻力对沸石膜分离性能的影响

摘要：

采用Maxwell-Stefan(MS)方程描述分离膜组件中沸石膜及支撑层区域内的晶内扩散、活化扩散、分子扩散和努森扩散,建立了一维定态扩散模型以模型化预测甲烷、乙烷在MFI沸石膜组件中单、双组分的渗透特性.结果表明:支撑层阻力对单组分以及混合物在膜组件中的渗透通量有显著影响,阻力大小与支撑层结构(孔径和空隙率等)相关;支撑层阻力中努森扩散阻力的效应对分子量大的组分以及在较低分离温度下不能忽略;考虑支撑层阻力时,甲烷、乙烷在膜层中气相活化扩散的活化能分别为(8.1±0.2)和(9.2±0.1)kJ/mol,约为文献报道值的1/2;温度越高膜层中气相活化扩散越明显,其对组分总通量的贡献甚至要大于表面扩散.

关键词：甲烷、乙烷、MS方程、渗透通量、支撑层

所属期刊栏目：35

分类号：TQ028.1(一般性问题)

资助基金：国家"973"计划2004CB719505

在线出版日期：2009-01-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：6-11