東麗工業(yè)公司創(chuàng)新了一種擁有雙重全碳結(jié)構(gòu)的CO2分離膜,包括作為載體的中空多孔碳纖維,以及表面薄薄的碳隔膜層。
這種分離膜提供了極好的CO2 分離性和耐久性,與傳統(tǒng)的無機(jī)分離膜相比,更適合制造更加緊湊的設(shè)施。東麗將加快研發(fā),并在社會基礎(chǔ)設(shè)施中部署這種分離膜。
CO2分離技術(shù)對于利用CO2 來實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要。這項(xiàng)技術(shù)通常使用吸收和吸附設(shè)施,但這類設(shè)施存在的問題是,它們會消耗太多的能量,這推動了全球?qū)Ω吣苄Х蛛x膜技術(shù)的研究。
分離層擁有的孔直徑不到1納米,因?yàn)楦。蕴峁┝烁玫臍怏w滲透性,但低壓阻力需要與載體層相結(jié)合。普通的無機(jī)載體層又硬又脆,直徑不能減小,因而影響了密集的組件封裝和小型化。
創(chuàng)新的CO2分離膜結(jié)構(gòu)
2019年,東麗創(chuàng)造了擁有連續(xù)孔結(jié)構(gòu)的多孔碳纖維,這種纖維能夠?yàn)闅怏w分離膜提供載體層,通過創(chuàng)造一種中空纖維,來提供良好的透氣性、耐化學(xué)性和耐熱性。
該公司新的CO2分離膜采用一種直徑不到300µm的薄的中空多孔碳纖維作為載體層,表面是僅幾微米厚的均勻的碳膜分離層。
由于載體層與分離層相互獨(dú)立,因此,這種分離膜提供了出色的CO2 分離性和耐久性。它非常柔韌,且非常薄,就像采用普通纖維一樣,可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。與擁有同樣體積的傳統(tǒng)有機(jī)CO2分離膜相比,這種高度密集性可以實(shí)現(xiàn)模塊的小型化,且CO2的滲透性要大5倍。
東麗新型分離膜的一個(gè)潛在應(yīng)用是天然氣和沼氣凈化,它還可以用于制氫和提純、CO2廢氣分離,以及根據(jù)所要分離的氣體,利用功能層的選擇性來分離其他氣體。 |