改进的制备碳分子筛中空纤维隔膜的方法技术

技术编号:24016906 阅读:39 留言:0更新日期:2020-05-02 03:44
一种制造中空纤维碳分子筛的制造方法包括在非氧化的气氛中加热中空聚合物纤维至碳化温度,以形成中空纤维碳分子筛,其中在所述加热的至少一部分期间将拉伸力施加到所述中空聚合物纤维。该方法可以改善从丙烷中分离大小相似的气体如丙烯。

Improved method of preparing hollow fiber membrane of carbon molecular sieve

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的制备碳分子筛中空纤维隔膜的方法专利
本专利技术涉及用于气体分离的碳分子筛(CMS)隔膜。具体地说,本专利技术涉及一种从聚酰亚胺产生CMS隔膜的方法。
技术介绍
隔膜广泛用于气体和液体的分离,包括例如分离酸性气体,如从天然气中分离CO2和H2S,以及从空气中除去O2。通过这类隔膜的气体传输通常由吸收-扩散机制建模。目前,由于易加工性和低成本,聚合隔膜已被充分研究并且广泛用于气态分离。然而,已经显示出CMS隔膜具有超过聚合隔膜的吸引性分离性能特性。在许多不同条件下,聚酰亚胺已经热解形成CMS隔膜。美国专利6,565,631公开了在真空和含有痕量氧的惰性气体下热解。描述用于产生碳隔膜(非对称中空“丝状”和平片两者)的方法和气体分离的应用的其它专利包括例如美国专利5,288,304和欧洲专利0459623。Steel和Koros对热解温度、热恒温时间和聚合物组成对碳膜性能的影响进行了详细的研究。(K.M.Steel和W.J.Koros,InvestigationofPorosityofCarbonMaterialsandRelatedEf本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备中空纤维碳分子筛隔膜的方法,其包括,/n(i)提供中空聚合物纤维,/n(ii)在非氧化的气氛中加热所述中空聚合物纤维至碳化温度,以形成中空纤维碳分子筛,其中在所述加热的至少一部分期间将拉伸力施加到所述中空聚合物纤维,以形成所述中空纤维碳分子筛隔膜。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170814 US 62/5449931.一种制备中空纤维碳分子筛隔膜的方法,其包括,
(i)提供中空聚合物纤维,
(ii)在非氧化的气氛中加热所述中空聚合物纤维至碳化温度,以形成中空纤维碳分子筛,其中在所述加热的至少一部分期间将拉伸力施加到所述中空聚合物纤维,以形成所述中空纤维碳分子筛隔膜。


2.根据权利要求1所述的方法,其中在整个纤维加热过程中施加所述拉伸力。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述气氛是氮气、惰性气体、任何前述气体的混合物、或者具有小于300ppm的量的氧气的前述气体的混合物。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中施加所述拉伸力直到在加热期间达到所述中空聚合物纤维的设定伸长率。


5.根据权利要求1所述的方法,其中在加热至碳化温度之前,所述中空聚合物纤维被加热到低于所述碳化温度的预处理温度。


6.根据权利要求5所述的方法,其中至少在加热至所述预处理温度的一部分期间,将拉伸力施加至所述中空聚合物纤维。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述中空聚合物纤维由聚酰亚胺或聚偏二氯乙烯共聚物组成。


8.根据权利要求7所述的方法,其中所述中空聚合物纤维由聚酰亚胺构成。


9.根据权利要求8所述的方法,其中所述聚酰亚胺在温度大于250℃的最小储能模量小于在250℃的温度下的储能模量,但小于不超过使用动态机械热分析从250℃到其中聚酰亚胺碳化的温度测量的十倍。


10.根据权利要求9所述的方法,其中所述最小储能模量小于在250℃下的储能模量的至多7.5倍。


11.根据权利要求9所述的方法,其中所述最小储能模量小于在...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐立仁R·夏玛T·菲茨吉本斯M·K·布雷登M·V·马丁内斯
申请(专利权)人:陶氏环球技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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