[发明专利]一种用于油气回收的中空纤维膜的镀层方法

说明书

本发明涉及分离膜技术领域，具体涉及一种用于油气回收的中空纤维膜的镀层方法，将中空纤维膜基膜置于氩气和空气混合氛围的镀层装置中，通过辉光放电低温等离子体聚合将单体溶液镀在中空纤维膜基膜上。本发明的中空纤维膜的镀层方法采用辉光放电低温等离子体聚合对聚偏氟乙烯中空纤维膜基膜进行镀层，方法便捷，操作简单，得到的中空纤维膜的镀膜厚度较薄，回收油气效率高，可以达到97%以上。

技术领域

本发明涉及分离膜技术领域，具体涉及一种用于油气回收的中空纤维膜的镀层方法。

背景技术

油气回收是指在装卸汽油和给车辆加油过程中将挥发的汽油油气收集起来，防止油气挥发造成的大气污染，消除安全隐患。目前常见的方法有吸收法、冷凝法、膜分离法和吸附法等。其中膜分离法利用特殊高分子膜对烃类有优先透过性的特点，使油气分子优先透过高分子膜而空气组分被截留排放，脱除效率高，而且节能环保。用于油气分离的高分子膜按结构可分为均质膜、非对称膜和复合膜。其中复合膜是先制成多孔支撑层，再在其表面覆盖一层超薄致密皮层，其中超薄致密皮层起分离气体的作用，也被称为功能层。根据功能层分离气体的机理可知，功能层越薄，气体膜通量也越大。功能层最理想的厚度为0.5～1μm，但目前分离层的镀膜技术还不是很完善，最常用的方法是浸没提拉法，这种方法制备的平板膜的功能层的厚度大约有几个微米。中空纤维气体分离膜是一种具有分离混合气体功能的中空纤维状膜，因结构较平板膜特殊，因此中空纤维膜的镀层更加困难，镀层的厚度比平板膜的镀层要大，油气回收的效率低。

发明内容

针对现有中空纤维膜较厚造成油气回收的效率低的问题，本发明的目的在于提供一种用于油气回收的中空纤维膜的镀层方法，能够获得镀膜层较薄的中空纤维膜，油气回收效率高，而且制备方法便捷易操作。

本发明提供如下的技术方案：

一种用于油气回收的中空纤维膜的镀层方法，将中空纤维膜基膜置于氩气和空气混合氛围的镀层装置中，通过辉光放电低温等离子体聚合将单体溶液镀在中空纤维膜基膜上，其中镀层装置包括依次水平连接的进气管、进液管和辉光放电管：

进气管远离进液管的端口设有真空阀，靠近真空阀布置有与进气管连通的真空泵，进气管的侧表面设有三个开口，其中两个连接进气阀，剩余的连接真空计；

进液管为T型管，进液管的水平段两端分别与进气管和辉光放电管连接，竖直段向下延伸的自由端口与盛放单体溶液的单体液池连通，在水平段内设有两个针阀且置于竖直段两侧，竖直段内也设有针阀，单体液池置于水浴池内；

辉光放电管的外侧缠绕若干圈线圈，线圈与射频功率发生器相连。

作为本发明方法的一种改进，上述镀层方法包括以下步骤：

(1)将中空纤维膜基膜在异丙醇中浸泡2～3小时，取出真空干燥10～20分钟，再抽真空；

(2)将中空纤维膜基膜置于辉光放电管中，在中空纤维膜的两端用硅橡胶塞封闭辉光放电管；

(3)向单体液池中加入单体溶液，向水浴池内加水保持水浴恒温；

(4)在真空阀关闭状态下打开进液管内水平段的两个针阀，由进气阀分别向进气管通入氩气和空气，打开真空泵保持镀层装置内压力0.65～2.00Pa，开启射频功率发生器进行辉光放电；

(5)在辉光放电的条件下打开进液管的竖直段的针阀，镀层装置内压力达到26.6Pa后保持25～30秒，然后关闭竖直段的针阀；

(6)关闭射频功率发生器，停止通入氩气和空气，室温后取出中空纤维膜。

作为本发明方法的一种改进，中空纤维膜基膜为聚偏氟乙烯中空纤维膜基膜。

作为本发明方法的一种改进，单体溶液为质量浓度98％的六甲基二硅氧烷水溶液。