发明名称 增强气体分离之渗透薄膜
摘要 由沉积金离层于一不对称载体层上而制备之组合薄膜。该分离层具有一种选择性相等或大于不对称载体层材料之选择性而用于所欲之气体分离。载体层较宜制成非不对称型式,且暴露于升高温度接近载体层之材料之玻璃过渡温度于非膨胀条件下以改良其结构而产生不对称性(于沉积分离层之前或之后)且增加其压缩抗性及崩解压。该所欲性质方便以可重覆之基准达成,增强经处理载体层及由其所产制组合薄膜之均一性及可靠性,而用于气体分离操作中。
申请公布号 TW132470 申请公布日期 1990.04.11
申请号 TW077106515 申请日期 1988.09.21
申请人 永备联合电石公司 发明人 班杰明.比克森;裘西.凯兹.尼尔森;詹姆士.麦德华.米勒
分类号 C08J5/18 主分类号 C08J5/18
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种具增强气体分离特性之组合薄膜含:(a)一不对称型式多孔性聚合软体层,具有一个相当薄而密之半渗透表层区及一个较不密两多孔之非选择性软体区用以阻止表层区于受贬下崩解,该皮区可选择性渗透欲分离进料气蹬混合物中较易渗益之组分以所需之高旗益率;及(b)一沈积于该表层区上而未改铿该软体层结构之分离层该分离层对该较易渗透组分之选择性等于或大于该不对称载体层材料之选择性,所产生所组合薄膜表现之分离特性等于或高于该不对称载体层材料之内在分离特性,由此该组合薄膜表现增强之气体渗透及分离特性。2.根据申请专利范围第1项之组合薄膜;其中该薄膜为空心纤维型式。3.根据申请专利范围第1项之组合薄膜,其中该分离层包含一种聚合材料。4.根据申请专利范围第1项之组合薄膜,其中该支持体层包含聚砚。5.根据申请专利范围第2项之组合薄膜,其中该载体层包含聚现且该分离层包含一种聚合材料。6.根据申请专利范围第5项之组合薄膜,其中该分离层包含酯酸纤维素。7.根据申请专利范围第5项之组合薄膜,其中该分离层包含一种聚芳基化物。8.根据申请专利范围第7项之组合薄膜,其中该分离层包含磺化聚腼。9.根据申请专利范围第7项之组合薄膜,其中该分离层包含滇化聚苯氧化物。10.一种制备可选择性渗透进料气体混合物中较易渗透组分之聚合薄膜之方法,其中该薄膜以所欲之多孔型式产生,经洗涤及乾燥,其改良包含暴露该实质上乾燥型式之薄膜于升高温度接近薄膜材料之玻璃过渡温度于非芜硜条件下坜充分时间以改良薄膜结构成不对称性,具增加之压紧抗性及崩解压,由此经处理薄膜之均一性及可靠性增强而供用于气体分酿操作中。11.根据申请专利范围第10项之方法,其中非芜硜条件包含一种加热气体气氛。12.根据申请专利范围第11项之方法;其中该惰性气体气氛系在小于薄膜材料之该玻璃过渡温度不多于钧20b之温度。13.根据申请专利范围第12项之方法,其中该温度小于该玻璃过旗温度不趋过约15b。14.根据申请专利范围第10项之方法,其中该聚合薄膜包含聚砚。15.根据申请专利范围第12项之方法,其中该加热气体气氛含热而实质上乾燥之空气。16 根据申请专利范围第11项之方法,其中该薄膜暴露于该升高温度历时绚(秒至约(分之一段时间。17.根据申请专利范围第16项之方法,其中该段时间从钧30秒至约4分。18.根据申请专利范围第10项之方法,其中该薄膜暴露于该升高温度于非芜硜条件下,由令该薄膜通过非胶胀液体沿中历一段不足以瓒致该薄膜崩解之时间。19.根据申请专利范围第18项之方法,其中该非芜硜液体包含矽醯油,且包括洗涤及乾燥经处理之薄膜。20.根据申请专利范围第19项之方法,其中该经处理之薄膜为空心纤维型式。21.根据申请专利范围第18项之方法,包括将分离材料沈积于经处理薄膜之外表层区上以在其上并形成一分离层,该分离层对欲分离之气体混合物之较易渗透组分之选择性等于或大于不对称载体层材料之内在分离特性。22.根据申请专利范围第18项之方法,包括将分离材料沈积于多孔薄膜上,然后处理成不对称性,该分离层对欲分离气蹬混合物之较易矾透组分之选择性等于或大于该多孔薄膜材料之内在分离特性。23.根据申请专利范围第21项之方法,其中该不对称经处理薄膜包含聚飒以空心纤维型式。24.根据申请专利范围第"项之方法,其中该非滕胀性条件包含一种热空气环境。25.根据申请专利范围第23项之方法,其中谟非胜胀性条件包含一种惰性气体环境。26.一种具增强气体分酿特性之组合薄膜含:a)一不对称型式之多孔性载体层,具有一个相当薄而密之半渗透表层区及一个较不密而多孔之非选择性载体区用以阻止表层匿于受压下崩解,该皮区可选择性渗透欲分离进料气体混合物中较易渗透之组分,该载体于形成后呈一种所欲之多孔型式,经洗港及乾燥,比舞质上乾燥型式暴露于升高温度据近载体层材料之玻璃过渡温度于非芜硜条件下坜时一段时间足以改良洁膜结构以产生不对称性且增加其历紧抗性及崩解压而未坟致该滩膜崩解;及b)一沈积于该表层区外表面上之分离层,该分离层对该较易渗透组分之选择性等于或大于该不对称载体层之表层区之选择性,因此该分离层决定组合薄膜之分离特性,由此该组合薄膜表现增强之选择性及渗透性特性,及选择性与縿透性之有利组合,伴随所欲压紧抗性及崩解压力(以一可重覆之基准),增强组合薄膜之均一性及可靠性以供用于气体分离操作。27.根据申请专利范围第26项之组合薄膜,其中该薄膜为空心纤维型式。28.根据申请专利范围第26项之组合薄膜,其中该分离层包含一种聚合材料。29.根据申请专利范围第26项之组合薄膜,其中该软体层包含聚既。30.根据申请专利范围第27项之组合薄膜,其中该软体层包含聚配。31.根据申请专利范围第26项之组合薄膜,其中该非芜硜条件包含一个加热气蹬环境于小于载体层材料之该玻璃过漩温度不多于钧20b之温度。32.根据申请专利范围第31项之组合薄膜,其中该载体层包含聚配且该加热气体环境包含热而实质上之乾燥空气,该载体层暴露于该升高温度历时一段钧(秒至约(分之时间。33.根据申请专利范围第26项之组合薄膜,其中该载体层暴露于该升高温度于非芜硜条件下,由将薄膜通过非芜硜液体沿历时一段不足以辱致该载体层崩解之时间。34.根据申请专利范围第33项之组合薄膜,其中该载体层包含聚衬以空,b纤维型式。35.根据申请专利范围第28项之组合薄膜,其中该分离层包含醋酸纤维素。36.根据申请专利范围第28项之组合薄膜,其中该分离层包含聚芳基化物。37.根据申请专利范围第36项之组合薄膜,其中该分离层包含磺化聚砚。38.根据申请专利范围第36项之组合薄膜,其中该分离层包含溴化聚苯氧化物。39.在将进料气体混合物中较易渗透组分从较不易渗透组分分离出来之方法中,系由将该进料气体混合物与组合薄膜具气体分离特性之进料侧接触,较易渗透组分以渗透流及该较不易渗透组分以非渗透流分别从组合薄膜收回,其改良包括采用一种包含下列之组合薄膜:(a)一不对称型式之多孔性聚合裁体层,具有一个相当薄而言密之半渗透表层区及一个轾不密利多孔之非选择性载体区用以阻止表层区于受匪下崩瞬,该表层区可选择性渗透欲分离进料气体混合物中较易渗透之组分以所欲之高渗透串;及(b)一沈积于该表层区上而未改变该载体层结构之分离层,该分离层对该较易渗益组分之选择性等于或大于该不对称软体层材料之选择性,所产生之组合薄膜表现之分离特性等于或大于该不对称载体层材料之内在分离特性,由此该粗合薄膜表现增强之气体渗透性及分离特性于所欲之气体分离操作中。40.根据申请专利范围第39项之方法,其中组合薄膜为空,心纤维型式。41.根据申请专利范围第40项之方法,其中该载体层包含聚砚。42.根据申请专利范围第39项之方法,其中该多孔聚合载体层在最初以所欲之多孔型式形成后,经洗涤及乾燥,以实质上乾燥型式暴露于升高温度接近载体层材料之玻璃过旗温度于非芜硜条件下历时一段时间足以改良薄膜以增加其压紧抗性及崩解压而未瓒致该载体层崩解。43.根据申请专利范围第42项之方法,其中该非芜硜条件包含一种加热气体环境。44.根据申请专利范围第42项之方法,其中该载体层包含聚砚且该组合薄膜为空,心纤维型式。45.根据申请专利范围第39项之方法,其中该进料气体混合物包含空气,该渗透气体包含氧,且该非渗透气体包含氦。46.根据申请专利范围第39项之方法,其中该进料气体混合物包含氢及氮之混合物,该渗透气体包含氢;且该非渗透气体包含氮。47.根据申请专利范围第46项之方法,其中该进料气体混合物包含二氧化碳及甲绽之混合物,该渗透气体包含二氧化碳,且该非渗透气体包含甲绽。48.一种具增强气体分离特性之不对称离膜,包含相当薄而密之半渗透表层区及一较不窗而多孔之非选择性载体区用以阻止表层区于受压下崩解,该表层区可选择性渗透欲分离进料气体混合物中较易渗透之组分以所欲之高渗透率,该薄膜最初以所欲之多孔型式形成,经洗洁及乾燥,并士实质上乾燥形式暴露于升高温度接近薄膜材料之玻璃过渡于非胜胀条件下历时一段时间足以改良离膜结构以产生不对称性且增加其压紧抗性及崩解压,由七该不对称薄膜表现增强之选择性及渗透性特性,及选择性与渗透性之有利组合,伴随所欲之压紧抗性及崩解压(以一种可重迁基准),增强薄膜之均一及可靠性以供用于气体分装操作。49.根据申请专利范围第48项之薄膜,其中薄膜材料包含聚腼。50.根据申请专利范围第48项之薄膜,其中该所欲型式包含空,心纤维型式。51.根据申请专利范围第48项之薄膜,其中敔非芜硜条件包含一种加热气体环境于小于该薄膜材料之玻璃过涎温度不大于钧20b之温度。52.根据申请专利范围第48项之薄膜,其中敔加热气体环境包含热而实质上乾燥之空气。53.根据申请专利范围第48项之薄膜,其中暴露于其中一段不足以瓒致该薄膜崩解之该非芜硜条件包含非芜硜液体裕,该薄膜时间。
地址 美国