The present invention relates to a high-efficiency organic inorganic composite biogas desulfurization membrane preparation method, which belongs to the field of biogas purification, the problem to be solved is to provide a suitable for biogas removal of H
【技术实现步骤摘要】
一种有机-无机复合沼气脱硫膜及其制备方法
本专利技术属于沼气净化领域,更具体的,涉及一种有机-无机复合沼气脱硫膜及其制备方法。
技术介绍
沼气作为一种清洁能源,在应对气候变化,发展低碳循环经济,促进农村建设方面发挥着巨大的作用。但是,沼气是一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气,含有50~70%的CH4,30~50%的CO2和0.1~3%的H2S等。其中存在的硫化氢、二氧化碳等杂质气影响沼气的品质和利用效率。H2S是一种无色、比空气重的酸性剧毒气体,浓度高于1mg/L会危及人的生命,另外,H2S与沼气中存在的水蒸气共同作用,在沼气的净化、传输、储存和使用过程中会引发安全问题。因此,沼气利用和储存之前需进行脱硫处理。沼气除硫可采用化学法、物理法、生物法、膜法等。物理法和化学法具有工艺复杂、运行费用高、易产生二次污染和能耗较高等问题。而生物法脱除H2S存在设备体积庞大,碱液用量大、脱硫副产物的处理问题。膜分离是新兴的一种沼气脱硫方法,该法具有环保、节能、操作简便等优点。我国对膜天然气净化技术的研究始于20世纪90年代,沼气脱硫膜净化研究起步落后于欧美等国家,需要进口膜材料和引进净化技术。沼气膜脱硫技术成为其高效利用的制约因素之一。本专利技术专利以期为提升沼气品质,拓展沼气的应用领域,改善能源结构,破解我国的能源困局提供技术支持,达到突破发达国家设置的技术壁垒,为新农村建设、农业、社会经济的可持续发展服务的目的。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对现有技术的不足,提供一种有机-无机复合沼气脱硫膜制备方法,能够获得更好的沼气处理效果。为达到上述目的,本专利技术采用如下技 ...
【技术保护点】
一种有机‑无机复合沼气脱硫膜制备方法,其特征在于包括如下步骤:步骤一、制备无机物‑溶剂混合物的步骤:称取0.15‑9克无机纳米颗粒,置于70‑85g溶剂中,在30‑50℃、功率为300‑1000W的超声水浴槽中超声30分钟,制得分散均匀的无机物‑溶剂混合液;步骤二、制备高聚物‑无机‑溶剂高温均一溶液的步骤:步骤一制得的无机物‑溶剂混合物中加入15‑30g的聚合物,在50‑80℃及氮气保护条件下连续机械搅拌溶解4‑6个小时;静置脱泡36小时,然后在溶剂沸点温度以下10‑60℃溶解2‑4个小时;步骤三、制备聚合物复合膜的步骤:经步骤二形成的高温均一溶液通过成膜设备制成中空纤维膜或平板膜,在空气中蒸发预定时间之后,浸入凝固浴,萃出溶剂,形成富孔的有机‑无机复合脱硫膜。
【技术特征摘要】
1.一种有机-无机复合沼气脱硫膜制备方法,其特征在于包括如下步骤:步骤一、制备无机物-溶剂混合物的步骤:称取0.15-9克无机纳米颗粒,置于70-85g溶剂中,在30-50℃、功率为300-1000W的超声水浴槽中超声30分钟,制得分散均匀的无机物-溶剂混合液;步骤二、制备高聚物-无机-溶剂高温均一溶液的步骤:步骤一制得的无机物-溶剂混合物中加入15-30g的聚合物,在50-80℃及氮气保护条件下连续机械搅拌溶解4-6个小时;静置脱泡36小时,然后在溶剂沸点温度以下10-60℃溶解2-4个小时;步骤三、制备聚合物复合膜的步骤:经步骤二形成的高温均一溶液通过成膜设备制成中空纤维膜或平板膜,在空气中蒸发预定时间之后,浸入凝固浴,萃出溶剂,形成富孔的有机-无机复合脱硫膜。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤一中的溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮;无机颗粒包括TiO2、SiO2、碳纳米管、粘土、TiO2纳米管、石墨烯、分子筛或上述任一无机颗粒的改性粒子。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤二中将无机颗粒-有机物-溶剂混合物经溶解脱泡后,再在溶剂沸点温度以下10-60℃溶解2-4个小时,形成均一溶液。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤二中所述的中的聚合物为聚砜、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚酰亚胺、或聚醚砜。5.根据权利要求1、4所述的方法,其特征在于步骤三中所述高温均一溶液在氮气的作用下通过纺丝机形成中空纤维膜或平板膜,在空气中蒸发0.5-5mi...
【专利技术属性】
技术研发人员:史风梅,马玉新,裴占江,刘杰,王粟,卢玢宇,高亚冰,
申请(专利权)人:黑龙江省农业科学院农村能源研究所,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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