[发明专利]一种用于烟道气中CO2

权利要求书

1.一种用于烟道气中CO₂分离的膜吸收/膜解吸耦合方法，其具体步骤如下：

A、将两组管状多孔中空纤维膜依次紧密排列成束，两组的两端分开，两组的两端管外壁面分别通过环氧树脂浇铸，制备出两种多孔膜组成的集成膜组件；

集成膜组件一组为发挥吸收作用的多孔中空纤维膜，另一组为发挥解吸作用的多孔中空纤维膜；

集成膜组件置于一中空密闭的壳体内；两组的两端伸出壳体外，或发挥吸收作用的多孔中空纤维膜的两端伸出壳体外、发挥解吸作用的多孔中空纤维膜的一端密闭另一端伸出壳体外；

B、向组件壳体内的壳层加入吸收剂，使得多孔中空纤维膜间形成一个吸收剂薄层；采用氮气瓶对所用的吸收剂加压以使得壳层吸收剂维持有一定的压力；

C、将具有一定初始压力的烟道气通入集成膜组件内的发挥吸收作用的多孔中空纤维膜内保持一定流量流动，同时在发挥解吸作用的多孔中空纤维膜内施加一定的真空度，使得被两组膜间存在的吸收液层选择性吸收的CO₂得到及时解吸，以形成吸收/解吸耦合过程的平衡；

进行吸收/解吸耦合分离时，集成组件内温度保持在室温到80^oC之间，烟道气的流量根据具体分离性能进行调控，发挥解吸作用的多孔中空纤维膜内真空度保持在0.50～0.95atm之间；

所用的中空纤维膜为聚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚醋酸纤维素中的一种或二种，两组两种功能的多孔膜选择相同或不同；两种功能的微孔膜为相同或不同的数量比例进行集成；

两种功能不同的多孔膜间存在的吸收液薄层厚度，由集成组件内中空纤维膜的装填密度，即纤维膜间的距离来进行调控。

2.根据权利要求1所述的一种用于烟道气中CO₂分离的膜吸收/膜解吸耦合方法，其特征在于：发挥吸收作用的多孔中空纤维膜的两端伸出壳体外、解吸微孔膜的一端密闭另一端伸出壳体外；烟道气在吸收多孔膜内的流动与解吸多孔膜内抽真空方向为逆流方式。

3.根据权利要求1所述的一种用于烟道气中CO₂分离的膜吸收/膜解吸耦合方法，其特征在于：所选用的多孔膜孔径应小于微米级， 具体为20～50纳米之间，并保证所选用的吸收剂对该多孔膜的穿透压不低于烟道气的压力，在分离过程中吸收剂层压力应略高于等于烟道气压力，压差维持在0.5atm；

所述穿透压为吸收剂被压入多孔膜微孔内的最低压力。

4.根据权利要求1所述的一种用于烟道气中CO₂分离的膜吸收/膜解吸耦合方法，其特征在于： 所选用的吸收剂为离子液体、聚乙二醇、乙醇胺中的一种或二种以上。

5.根据权利要求1或2所述的一种用于烟道气中CO₂分离的膜吸收/膜解吸耦合方法，其特征在于：所选用的多孔膜内径应为0.25～1.0mm之间，外径应为0.5～2.0mm之间，多孔膜的平均孔径在0.10～0.01微米之间，孔隙率应在40～70%之间。