Поліїмидні газоразделительние мембрани

 

Область техніки, до якої належить винахід

Даний винахід відноситься до нового типу поліімідної мембрани для розділення газів з високими проницаемостями і високими селективностями і, більш конкретно, для використання при збагаченні природного газу та очищення водню.

Рівень техніки

За останні 30-35 років існуючий рівень техніки в області газоразделительних процесів на основі полімерних мембран швидко розвивався. Технології на основі мембран являють собою рішення з низькими капітальними витратами і забезпечують високу енергетичну ефективність у порівнянні з традиційними способами поділу. Мембранне поділ газів представляє особливий інтерес для нафтовидобувачів і нафтопереробників, хімічних компаній і постачальників промислового газу. Деякі варіанти застосування мембранного газоразделения успішно здійснені в промисловості, включаючи збагачення N2з повітря, видалення діоксиду вуглецю з природного газу та газу, що утворюється в результаті застосування способів підвищення нафтовіддачі, а також при видаленні водню з азоту, метану та аргону в потоках продувального газу синтезу аміаку. Наприклад, спірально-н�ного ринку з видалення діоксиду вуглецю з природного газу.

Полімери забезпечують певний діапазон характеристик, включаючи низьку вартість, проникну здатність, механічну стабільність і легкість нафтових, які є важливими для розділення газів. Склоподібні полімери (тобто полімери при температурах нижче своїх Tg) мають більш жорсткі основні полімерні ланцюги і, отже, дозволяють швидше пропускати менші молекули, такі як водень і гелій, тоді як більш великі молекули, такі як вуглеводні, що проходять через них повільніше порівняно з полімерами, які мають менш жорсткі основні ланцюги. Склоподібні полімерні мембрани з ацетату целюлози (CA) широко застосовують у газоразделении. В даний час такі CA-мембрани використовують для збагачення природного газу, включаючи видалення діоксиду вуглецю. Хоча CA-мембрани володіють багатьма перевагами, вони обмежені за низкою характеристик, включаючи селективність, проникну здатність, а також хімічної, термічної і механічної стабільності. Для підвищення селективності, проникної здатності і термічної стабільності мембран були розроблені високотехнологічні полімери, такі як полііміди (ПІ), полі(триметилсилилпропин) і политрианних характеристик поділу пар газів, таких як CO2/CH4O2/N2, H2/CH4і пропілен/пропан (C3H6/C3H8).

Мембрани, найбільш широко використовувані у варіантах промислового застосування розподілу газів і рідин, являють собою асиметричні полімерні мембрани і мають тонкий непористий селективний поверхневий шар, який здійснює поділ. Поділ грунтується на механізмі розчинення-дифузії. Зазначений механізм включає в себе взаємодії проникаючого газу з полімером мембрани на молекулярному рівні. Даний механізм передбачає, що в мембрані, що має дві противолежащие поверхні, кожен компонент сорбується мембраною на одній поверхні, переноситься під дією градієнта концентрації газу і десорбується на противолежащей поверхні. Згідно моделі розчинення-дифузії показники мембрани в поділі даної пари газів (наприклад, CO2/CH4O2/N2, H2/CH4) визначаються двома параметрами: коефіцієнтом проникнення (сокращаемом далі в цьому документі як проникаюча здатність або PA) і селективністю (αA/B). Величина PAявляє собою добуток швидкості потокичина αA/Bявляє собою відношення коефіцієнтів проникнення двох газів (αA/B= PA/PB), де PAє проникаючою здатністю газу, що володіє більшою здатністю до проникнення, а PBє проникаючою здатністю газу, що володіє меншою здатністю до проникнення. Гази можуть мати високі коефіцієнти проникнення внаслідок високого коефіцієнта розчинності, високого коефіцієнта дифузії, або тому, що обидва коефіцієнта є високими. У загальному випадку, коефіцієнт дифузії знижується із збільшенням розміру молекул газу, тоді як коефіцієнт розчинності при цьому підвищується. У високотехнологічних полімерних мембранах бажані і висока проникна здатність, і висока селективність, внаслідок того, що більш висока проникна здатність забезпечує зменшення величини площі мембрани, необхідної для обробки даного об'єму газу, знижуючи таким чином капітальні витрати на мембранні модулі, а також тому, що більш висока селективність призводить до більш високої чистоти одержаного газу.

Один з компонентів, що підлягають розподілу за допомогою мембрани, повинен характеризуватися досить високою мбрани для забезпечення можливості поділу великих кількостей речовини. Проникність, виміряна в одиницях проникнення газу (GPU, 1 GPU = 10-6см3(STP)/см2з(см Hg)), являє собою нормовану на тиск швидкість потоку і дорівнює проникаючої здатності, діленої на товщину поверхневого шару мембрани. Доступні в промисловому масштабі полімерні мембрани для розділення газів, такі як CA, поліїмидні і полісульфоновие мембрани, отримані способами звернення фаз і заміни розчинника, мають асиметричну, цілком вкриту оболонкою мембранну структуру. Такі мембрани відрізняються тонкою, щільною, селективно напівпроникною поверхневої «шкіркою» і менш щільною, що містить порожнечі (або пористою), неселективною областю носія, при цьому розміри пір знаходяться в межах від великих в області носія до дуже дрібних, найближчих до «шкірці». Однак дуже важко і утомливо виготовляти такі асиметричні, цілком вкриті оболонкою мембрани з поверхневим шаром, що не має дефектів. Наявність нанопор або дефектів у поверхневому шарі знижує селективність мембрани. Інший тип доступною в промисловому масштабі полімерної мембрани для розділення газів являє собою мембрана з тонкоплівкового композиту (або TFC), зак�з CA, полисульфона, сульфону простого поліефіру, поліаміду, полііміду, имида простого поліефіру, нітрату целюлози, поліуретану, полікарбонату, полістиролу і т. д. Виготовлення TFC мембран, які не містять дефектів, також є важким і вимагає наявності численних стадій. Ще один підхід до скорочення або виключення нанопор або дефектів у поверхневому шарі асиметричних мембран полягав у виготовленні асиметричної мембрани, що має в своєму складі щодо пористу і містить порожнечі в значній кількості селективну «батьківську» мембрану, таку як полісульфон або ацетат целюлози, яка мала б високу селективність, не будь вона пористої, в якій батьківська мембрана вкрита таким матеріалом, як полісілоксан, силіконовий каучук або УФ-отверждаются эпоксисиликон, в окклюдирующем контакті з пористої батьківського мембраною, при цьому покриття, що заповнює поверхневі пори та інші недосконалості, укладає в собі порожнечі. Проте покриття таких мембран з нанесеним покривним шаром схильне спучування під дією розчинників, схильне до низької тривалої міцності при експлуатації, низької стійкості до вуглеводневим забруднювачів і низькою �3H6.

Багато недоліки зазначених мембран попереднього рівня техніки коригуються у цьому винаході, в якому пропонується новий тип поліімідної мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями при поділі газів.

Розкриття винаходу

Виготовлений новий тип поліімідної мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями при поділі газів.

Даний винахід в цілому відноситься до газоразделительним мембран, а більш конкретно до високопроницаемим і високоселективним полиимидним мембран для розділення газів. Поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, описані в цьому винаході, мають проникну здатність CO2, рівну щонайменше 50 Баррер (1 Баррер = 10-10см3(STP) см/см2з (см Hg)), і селективність CO2/CH4моногаза, рівну щонайменше 15 при температурі 50°C і тиску на вході 791 кПа.

У цьому винаході пропонується новий тип поліїмидні мембран з високою проникністю і високою селективністю при поділі газів. Одна з поліїмидні мембран, описаних у цьому винаході, виготовлена з полиимида полі(диангиолучен по реакції поліконденсації диангидрида 3,3',4,4'-дифенилсульфонтетракарбоновой кислоти (ДАДС) з 2,4,6-триметил-м-фенілендіаміном (ТМФДА). Випробування показали, що дана полиимидная мембрана NPI-1 має власну проникну здатність CO2, рівну 73,4 Баррер, і селективність CO2/CH4моногаза, що дорівнює 25,3 при 50°C і 791 кПа щодо поділу CO2/CH4. Зазначена мембрана має власну проникну здатність H2, рівну 136,6 Баррер, і селективність H2/CH4моногаза, рівну 47,1 при 50°C і 791 кПа щодо поділі H2/CH4. Дана полиимидная мембрана NPI-1 містить поперечно сшиваемие під дією УФ-випромінювання сульфогрупи.

Інша полиимидная мембрана, описана в цьому винаході, виготовлена з полиимида полі(диангидрид 3,3',4,4'-дифенилсульфонтетракарбоновой кислоти - диангидрид 3,3',4,4'-бифенилтетракарбоновой кислоти - 2,4,6-триметил-м-фенілендіамін - 3,3',5,5'-тетраметил-4,4'-метилендианилин) (скорочено NPI-2), який отримано з реакції поліконденсації ДАДС і диангидрида 3,3',4,4'-бифенилтетракарбоновой кислоти (ДАБФ) з 3,3',5,5'-тетраметил-4,4'-метилендианилином (ТММДА) і ТМФДА (ДАДС:ДАБФ:ТММДА:ТМФДА = 3,06:1,02:2,00:2,00 (молярне відношення). Результати проникнення чистого газу показали, що стосовно поділу CO2/CH4дана мембрана NPI-2 має собственну�20,2 при 50°C і 791 кПа. Зазначена мембрана також характеризується власною проникною здатністю H2рівною 109,9 Баррер, і селективністю H2/CH4моногаза, рівній 38,6 при 50°C і 791 кПа щодо поділу H2/CH4. Дана мембрана NPI-2 містить поперечно сшиваемие під дією УФ-променів сульфоновие групи.

Ще одна полиимидная мембрана, яка являє собою частину цього винаходу, виготовлена з полиимида полі(диангидрид 3,3',4,4'-бензофенонтетракарбоновой кислоти - пиромеллитовий диангидрид - 2,4,6-триметил-м-фенілендіамін) (скорочено NPI-3), який отримано з реакції поліконденсації диангидрида 3,3',4,4'-бензофенонтетракарбоновой кислоти (ДАБТ) і пиромеллитового диангидрида (ПМДА) з ТМФДА (ДАБТ:ПМДА:ТМФДА = 2,04:2,04:4,00 (молярне відношення). Результати проникнення чистого газу показали, що дана мембрана NPI-3 має власну проникну здатність по CO2, що дорівнює 179 Баррер, і селективність CO2/CH4моногаза, що дорівнює 15,8, при 50°C і 791 кПа щодо поділу CO2/CH4. Зазначена мембрана також характеризується власною проникною здатністю по H2рівною 256,5 Баррер, і селективністю H2/CH4моногаза, що дорівнює 22,7, при 50°C �ием УФ-променів карбонільні групи.

Ще одна схожа полиимидная мембрана, яка є частиною цього винаходу, виготовлена з полиимида полі(диангидрид 3,3',4,4'-бензофенонтетракарбоновой кислоти - пиромеллитовий диангидрид - 2,4,6-триметил-м-фенілендіамін - 3,3',5,5'-тетраметил-4,4'-метилендианилин) (скорочено NPI-4), який отримано з реакції поліконденсації ДАБТ і ПМДА з ТМФДА і ТММДА (ДАБТ:ПМДА:ТМФДА:ТММДА = 2,04:2,04:2,00:2,00 (молярне відношення). Результати проникнення чистого газу показали, що дана мембрана NPI-4 має власну проникну здатність по CO2, рівну 97,0 Баррер, і селективність CO2/CH4моногаза, що дорівнює 17,1, при 50°C і 791 кПа щодо поділу CO2/CH4. Зазначена мембрана також характеризується власною проникною здатністю по H2рівною 159,5 Баррер, і селективністю H2/CH4моногаза, що дорівнює 28,2, при 50°C і 791 кПа щодо поділу H2/CH4. Дана мембрана NPI-4 містить поперечно сшиваемие під дією УФ-променів карбонільні групи.

В іншому варіанті здійснення даний винахід відноситься до високотехнологічних полиимидним мембран, які піддалися обробці на додатковій стадії зшивання способом химическог�ту пі мембрану можна виготовляти за допомогою поперечного УФ-зшивання поліімідної мембрани при дії на мембрану УФ-випромінювання. Поліїмидні полімери, які використовуються для виготовлення поліїмидні мембран, описаних у цьому винаході, мають поперечно сшиваемие під дією УФ-променів сульфоновие (-SO2-) або карбонільні (-C(O)-) функціональні групи. Поперечно зшиті поліїмидні мембрани містять в собі сегментів полімерних ланцюгів, при цьому, щонайменше, частина даних сегментів полімерних ланцюгів поперечно зшита один з одним за допомогою можливих безпосередніх ковалентних зв'язків під дією УФ-випромінювання. Поперечне зшивання поліїмидні мембран забезпечує отримання мембран з підвищеними селективностями і зниженими проницаемостями, порівняно з відповідними полиимидними мембранами, не підданих поперечного зшивання.

Пастоподібна композиція мембранного матеріалу для виготовлення поліїмидні мембран з високими проницаемостями при поділі газів у цьому винаході включає в себе N-метилпирролидон (NMP) і 1,3-діоксолан, які є сильними розчинниками для полиимидного полімеру. У деяких випадках пастоподібна композиція мембранного матеріалу для виготовлення поліїмидні мембран з високими проницаемостями і високими селективностями при поділі газ�рителями для полиимидного полімеру. Нові поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями при поділі газів, описані в цьому винаході, мають або плоско-листову (спірально-навиті), або половолоконную геометричну форму. У певних випадках поверхня селективного покривного шару поліїмидні мембран покрита тонким шаром такого матеріалу, як полісілоксан, фторполімерів, термоотверждаемий силіконовий каучук або силіконовий каучук, отверждаются під дією УФ-випромінювання.

Винахід відноситься до способу відділення, щонайменше, одного газу від суміші газів з використанням нових поліїмидні мембран з високими проницаемостями і високими селективностями, описаними в цьому документі, при цьому спосіб включає в себе наступне: (a) отримують пі мембрану з високою проникністю і високою селективністю, описану в цьому винаході, яка є проникною, принаймні, для одного з вказаних газів; (b) суміш піддають контактированию на одній стороні поліімідної мембрани для обумовлення проникнення через мембрану, щонайменше, одного з вказаних газів; (c) видаляють з протилежного боку мембрани газову композицію пермЃ.

Нові поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями підходять не тільки для безлічі варіантів поділу рідин, газів і парів, таких як знесолення води за допомогою зворотного осмосу, поділ не містять води рідин, як наприклад, глибоке обессеривание бензину та дизельних палив, варіанти поділу етанол/вода, первапорационная дегідратація водно-органічних сумішей, способи розділення CO2/CH4, CO2/N2, H2/CH4O2/N2, H2S/CH4, олефін/парафін, ізо-/нормальні парафіни і способи розділення інших сумішей легких газів, але можуть бути використані також і для інших областей застосування, як наприклад, для застосування в області каталізу і паливних елементів.

Здійснення винаходу

Використання мембран для поділу як газів, так і рідин являє собою зростаючу область технології з потенційно високою економічною вигодою внаслідок низьких енергетичних потреб і можливості масштабування модульних мембранних конструкцій. Досягнення в галузі мембранної технології, поряд з подальшою розробкою нових мембранних матеріалів і нових спо� відношенню до традиційних, високоэнергоемким і дорогим процесів, таких як дистиляція. Серед варіантів застосування для великомасштабних газоразделительних мембранних систем є збагачення азотом, збагачення киснем, виділення водню, видалення сірководню і діоксиду вуглецю з природного газу, а також дегідратація повітря і природного газу. Різноманітні способи розділення вуглеводнів є можливими варіантами застосування для відповідної мембранної системи. Для досягнення економічної ефективності мембрани, які використовують у даних сферах застосування, повинні мати високу селективність, тривалу міцність і продуктивність при обробці великих обсягів газу або рідини. Мембрани для розділення газів інтенсивно розробляли в останні 25 років завдяки легкій оброблюваності при масштабуванні та низьким потреб в енергії. Більше 90% варіантів застосування мембранного газоразделения включає в себе відділення неконденсірующаяся газів, як наприклад, відділення діоксиду вуглецю від метану, виділення азоту з повітря і відділення водню від азоту, аргону або метану. Мембранне газоразделение представляє особливий інтерес для нафтовидобувачів і нефтеперго газоразделения успішно здійснені в промисловості, включаючи збагачення N2з повітря, видалення діоксиду вуглецю з природного газу і біогазу, а також газу, що утворюється в результаті застосування способів підвищення нафтовіддачі.

Даний винахід відноситься до нового типу поліїмидні мембран з високими проницаемостями і високими селективностями при поділі газів. Даний винахід відноситься до застосування зазначених поліїмидні мембран з високими проницаемостями і високими селективностями для різноманітних варіантів поділу газів, таких як поділ сумішей CO2/CH4, H2S/CH4, CO2/N2, олефін/парафін (наприклад, розділення суміші пропілен/пропан), H2/CH4O2/N2, ізо-/нормальні парафіни, розділення сумішей полярних молекул, таких як H2O, H2S і NH3з CH4, N2, H2та іншими легкими газами, а також для варіантів поділу рідин, як наприклад, знесолення та первапорация.

У цьому винаході пастоподібна композиція мембранного матеріалу для виготовлення поліїмидні мембран з високими проницаемостями і високими селективностями при поділі газів укладає в собі сильні розчинники для полиимидного полімеру�етении включають в себе N-метилпирролидон (NMP), N,N-диметилацетамид (ДМАц), метиленхлорид, N,N-диметилформамід (ДМФА), диметилсульфоксид (ДМСО), диоксани, 1,3-діоксолан, їх суміші, інші розчинники, відомі фахівцям в даній області техніки, і їх суміші. У деяких випадках пастоподібна композиція мембранного матеріалу для виготовлення поліїмидні мембран з високими проницаемостями і високими селективностями при разделенияи газів у цьому винаході також укладає в собі слабкі розчинники полиимидного полімеру, які не можуть розчиняти полімер, такі як ацетон, метанол, етанол, тетрагідрофуран (ТГФ), толуол, н-октан, н-декан, молочна кислота, лимонна кислота, ізопропанол та їх суміші. Передбачається, що належне масове співвідношення розчинників, що використовуються в цьому винаході, що забезпечує одержання асиметричних поліїмидні мембран з свехтонким, <100 нм, непористих селективним поверхневим шаром, який призводить до високим проницаемостям. Поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, описані в цьому винаході, мають проникну здатність по CO2, рівну щонайменше 50 Баррер, і селективність CO2/CH4моногаза, рівну щонайменше 15 �мембран з високими проницаемостями і високими селективностями при поділі газів. Одна з поліїмидні мембран, описаних у цьому винаході, виготовлена з полиимида полі(диангидрид 3,3',4,4'-дифенилсульфонтетракарбоновой кислоти - 2,4,6-триметил-м-фенілендіамін) (скорочено NPI-1), який отримано з реакції поліконденсації диангидрида 3,3',4,4'-дифенилсульфонтетракарбоновой кислоти (ДАДС) з 2,4,6-триметил-м-фенілендіаміном (ТМФДА). Випробування показали, що стосовно поділу CO2/CH4дана полиимидная мембрана NPI-1 має власну проникну здатність по CO2, рівну 73,4 Баррер, і селективність CO2/CH4моногаза, що дорівнює 25,3, при 50°C і 791 кПа. Зазначена мембрана також характеризується відносно поділу H2/CH4власної проникною здатністю по H2рівною 136,6 Баррер, і селективністю H2/CH4моногаза, рівній 47,1, при 50°C і 791 кПа. Дана полиимидная мембрана NPI-1 містить поперечно сшиваемие під дією УФ сульфогрупи.

Інша полиимидная мембрана, описана в цьому винаході, виготовлена з полиимида полі(диангидрид 3,3',4,4'-дифенилсульфонтетракарбоновой кислоти диангидрид 3,3',4,4'-бифенилтетракарбоновой кислоти - 2,4,6-триметил-м-фенілендіамін - 3,3',5,5'-тетраметил-4,4'-метилендианилин) (сік�ислоти (ДАБФ) з 3,3',5,5'-тетраметил-4,4'-метилендианилином (ТММДА) і ТМФДА (ДАДС:ДАБФ:ТММДА:ТМФДА = 3,06:1,02: 2,00:2,00 (молярне співвідношення)). Результати проникнення чистого газу показали, що стосовно поділу CO2/CH4дана мембрана NPI-2 має власну проникну здатність по CO2, рівну 57,5 Баррер, і селективність CO2/CH4моногаза, рівну 20,2, при 50°C і 791 кПа. Зазначена мембрана також характеризується власною проникною здатністю по H2рівною 109,9 Баррер, і селективністю H2/CH4моногаза, рівній 386 при 50°C і 791 кПа щодо поділу H2/CH4. Дана мембрана NPI-2 містить поперечно сшиваемие під дією УФ-променів сульфогрупи.

Ще одна полиимидная мембрана, яка являє собою частину цього винаходу, виготовлена з полиимида полі(диангидрид 3,3',4,4'-бензофенонтетракарбоновой кислоти - пиромеллитовий диангидрид - 2,4,6-триметил-м-фенілендіамін) (скорочено NPI-3), який отримано з реакції поліконденсації диангидрида 3,3',4,4'-бензофенонтетракарбоновой кислоти (ДАБТ) і пиромеллитового диангидрида (ПМДА) з ТМФДА (ДАБТ:ПМДА:ТМФДА = 2,04:2,04:4,00 (молярне відношення)). Результати проникнення чистого газу показали, що дана мембрана NPI-3 має власну проникну здатність по CO2, що дорівнює 179 Баррер, і селективність CO2/CH4<рактеризуется власної проникною здатністю по H2рівною 256,5 Баррер, і селективністю H2/CH4моногаза, що дорівнює 22,7, при 50°C і 791 кПа щодо поділу H2/CH4. Дана мембрана NPI-3 містить поперечно сшиваемие під дією УФ-променів карбонільні групи.

Ще одна схожа полиимидная мембрана, яка є частиною цього винаходу, виготовлена з полиимида полі(диангидрид 3,3',4,4'-бензофенонтетракарбоновой кислоти - пиромеллитовий диангидрид - 2,4,6-триметил-м-фенілендіамін - 3,3',5,5'-тетраметил-4,4'-метилендианилин) (сокращенноиР1-4), який отримано з реакції поліконденсації ДАБТ і ПМДА з ТМФДА і ТММДА (ДАБТ:ПМДА:ТМФДА:ТММДА = 2,04:2,04:2,00:2,00 (молярне відношення)). Результати проникнення чистого газу показали, що дана мембрана NPI-4 має власну проникну здатність по CO2, рівну 97,0 Баррер, і селективність CO2/CH4моногаза, що дорівнює 17,1, при 50°C і 791 кПа щодо поділу CO2/CH4. Зазначена мембрана також характеризується власною проникною здатністю по H2рівною 159,5 Баррер, і селективністю H2/CH4моногаза, що дорівнює 28,2, при 50°C і 791 кПа щодо поділу H2/CH4. Дана мембрана NPI-4 містить поперечно сшиваемие під дією Унастоящем винаході, піддалися обробці на додатковій стадії зшивання способом хімічного або УФ-зшивання або іншим способом зшивання, відомим фахівця в даній галузі техніки. Поперечно зшиту пі мембрану можна виготовляти за допомогою поперечного УФ-зшивання поліімідної мембрани при дії на мембрану УФ-випромінювання. Поліїмидні полімери, які використовуються для виготовлення поліїмидні мембран, описаних у цьому винаході, мають поперечно сшиваемие під дією УФ-променів сульфоновие (-SO2-) або карбонільні (-C(O)-) функціональні групи. Поперечно зшиті поліїмидні мембрани містять в собі сегментів полімерних ланцюгів, при цьому, щонайменше, частина даних сегментів полімерних ланцюгів поперечно зшита один з одним за допомогою можливих безпосередніх ковалентних зв'язків під дією УФ-випромінювання. Поперечне зшивання поліїмидні мембран забезпечує отримання мембран з підвищеними селективностями і зниженими проницаемостями, порівняно з відповідними полиимидними мембранами, не підданих поперечного зшивання. Поперечно зшиті під дією УФ-променів поліїмидні мембрани, описані в цьому винаході, мають проникну здатність по CO22/CH4.

Оптимізація ступеня поперечного зшивання поперечно зшитого під дією УФ-променів поліімідної мембрані, описаної в цьому винаході, повинна сприяти досягненню заданих властивостей мембран з поліпшеними характеристиками проникнення і стійкістю до впливів навколишнього середовища для широкого діапазону варіантів розподілу газів і рідин. Ступінь поперечного зшивання поперечно зшитих під дією УФ-променів поліїмидні мембран цього винаходу можна контролювати за допомогою регулювання відстані між УФ-лампою і поверхнею мембрани, тривалості УФ-опромінення, довжини хвилі і інтенсивності УФ-світла і т. д. Переважно, відстань від УФ-лампи до поверхні мембрани перебуває в діапазоні від 0,8 до 25,4 см (від 0,3 до 10 дюймів), при цьому УФ-світло надходить з дугової ртутної лампи низького або середнього тиску з блоком живлення потужністю від 12 до 450 Ватт, а тривалість УФ-опромінення знаходиться в діапазоні від 0,5 хвилини до 1 години. Більш переважно, відстань від УФ-лампи до поверхні мембрани перебуває в межах від 1,3 до 5,1 см (від 0,5 до 2 дюймів), при цьому УФ-світло надходить з дугової ртутної лампи низького або середнього тиску з блоком живлення мра поперечно пошиту під дією УФ-променів мембрану NPI-4 виготовляють за допомогою додаткового поперечного УФ-зшивання поперечно зшиваємо під дією УФ-променів мембрани NPI-4 при використанні УФ - лампи з певної відстані і протягом періоду часу, обраних на основі шуканих розділювальних властивостей. Наприклад, поперечно пошиту під дією УФ-променів мембрану NPI-4 можна отримувати з мембрани NPI-4 в результаті впливу УФ-випромінювання при використанні УФ-світла з довжиною хвилі 254 нм, що генерується УФ-лампою при відстані 1,9 см (0,75 дюйма) від поверхні мембрани до УФ-лампи та часу опромінення, становить 10 хвилин при 50°C. УФ-лампа, описана в цьому документі, являє собою ртутну дугове погружную кварцову УФ-лампу низького тиску на 12 Ватт з 12-ватним блоком живлення від фірми Асе Glass Incorporated. Результати проникнення чистого газу показали, що стосовно поділу CO2/CH4поперечно пошите під дією УФ-променів мембрана NPI-4 має власну проникну здатність по CO2, рівну 39,3 Баррер, і селективність CO2/CH4моногаза, що дорівнює 41,2, при 50°C і 791 кПа. Зазначена поперечно пошите під дією УФ-променів мембрана NPI-4 також характеризується власною проникною здатністю по H2рівною 149,8 Баррер, і селективністю H2/CH4моногаза, рівній 156,8, при 50°C і 791 кПа щодо поділу H2/CH4. Дані результати вказують на те, що поперечно пошите під дією УФ-променів м�H4моногаза, порівняно з мембраною NPI-4, не підданої поперечного зшивання.

Поліїмидні полімери, які використовуються для виготовлення поліїмидні мембран з високими проницаемостями і високими селективностями, описаних у цьому винаході, можуть містити в собі безліч перших повторюваних ланок формули (I):

в якому X1 обраний із групи, що складається з

і їх сумішей. X2 обраний із групи, що складається з

і їх сумішей. Y обраний із групи, що складається з

і їх сумішей, а n і m являють собою незалежні цілі числа від 2 до 500. Поліїмидні полімери, які використовуються для виготовлення поліїмидні мембран з високими проницаемостями і високими селективностями, описаних у цьому винаході, мають среднемассовую молекулярну масу в діапазоні від 50000 до 1000000 Далѷготовления поліїмидні мембран з високими проницаемостями і високими селективностями, описаних у цьому винаході, можуть включати в себе поліімід полі(диангидрид 3,3',4,4'-дифенилсульфонтетракарбоновой кислоти - 2,4,6-триметил-м-фенілендіамін) (скорочено NPI-1), отриманий по реакції поліконденсації диангидрида 3,3',4,4'-дифенилсульфонтетракарбоновой кислоти (ДАДС) з 2,4,6-триметил-м-фенілендіаміном (ТМФДА); полііміди полі(диангидрид 3,3',4,4'-дифенилсульфонтетракарбоновой кислоти - диангидрид 3,3',4,4'-бифенилтетракарбоновой кислоти - 2,4,6-триметил-м-фенілендіамін - 3,3',5,5'-тетраметил-4,4'-метилендианилин), отримані з реакції поліконденсації ДАДС і диангидрида 3,3',4,4'-бифенилтетракарбоновой кислоти (ДАБФ) з 3,3',5,5'-тетраметил-4,4'-метилендианилином (ТММДА) і ТМФДА (скорочено NPI-2 у випадку співвідношення ДАДС:ДАБФ:ТММДА:ТМФДА = 3,06:1,02:2,00:2,00 (молярне відношення) і скорочено NPI-5 у випадку співвідношення ДАДС:ДАБФ:ТММДА:ТМФДА = 2,04:2,04:1,00:3,00 (молярне відношення)); полііміди полі(диангидрид 3,3',4,4'-бензофенонтетракарбоновой кислоти - пиромеллитовий диангидрид - 2,4,6-триметил-м-фенілендіамін), отримані з реакції поліконденсації диангидрида 3,3',4,4'-бензофенонтетракарбоновой кислоти (ДАБТ) і пиромеллитового диангидрида (ПМДА) з ТМФДА (скорочено NPI-3 у разі співвідношення ДАБТ:ПМДА:ТМФДА = 2,0 поліімід полі(диангидрид 3,3',4,4'-бензофенонтетракарбоновой кислоти пиромеллитовий диангидрид - 2,4,6-триметил-м-фенілендіамін - 3,3',5,5'-тетраметил-4,4'-метилендианилин) (скорочено NPI-4), отриманий по реакції поліконденсації ДАБТ і ПМДА з ТМФДА і ТММДА (ДАБТ:ПМДА:ТМФДА:ТММДА = 2,04:2,04:2,00:2.00 (молярне відношення)), але не обмежуються ними.

Поліїмидні мембрани, описані в цьому винаході, можна виготовляти в будь-якій зручній геометричній формі, такий як плоско-листова (або спірально-намотаного), трубчаста або половолоконная.

Справжній винахід також включає в себе мембрани із змішаних полімерів, що мають у своєму складі поліїмидні полімери, які використовуються для виготовлення поліїмидні мембран з високими проницаемостями і високими селективностями, описаних у цьому винаході. В деяких варіантах здійснення винаходу мембрани із змішаних полімерів, що містять у собі поліїмидні полімери, які використовуються для отримання поліїмидні мембран з високими проницаемостями і високими селективностями, описаних у цьому винаході, можна піддавати додатковій обробці на стадії зшивання для підвищення селективності мембран.

Термін «мембрана із змішаних полімерів» у цьому винаході відноситься до мембрани, отриманої з складеної суміші двуе для виготовлення поліїмидні мембран з високими проницаемостями і високими селективностями, описаних у цьому винаході, містить складену суміш двох або більше полімерів, в якій, щонайменше, один полімер являє собою полиимидний полімер, описаний у цьому винаході.

У деяких випадках мембрану із змішаних полімерів бажано піддавати поперечного зшивання для підвищення її селективності. Поперечно зшиту мембрану із змішаних полімерів, описану в цьому винаході, отримують за допомогою поперечного зшивання під дією УФ-променів мембрани із змішаних полімерів, останньою в собі, щонайменше, один полиимидний полімер, який використовується для виготовлення поліїмидні мембран з високими проницаемостями і високими селективностями, описаних у цьому винаході. Після поперечного зшивання під дією УФ-променів поперечно зшита мембрана із змішаних полімерів містить сегментів полімерних ланцюгів, при цьому, щонайменше, частина даних сегментів полімерних ланцюгів поперечно зшита один з одним за допомогою можливих безпосередніх ковалентних зв'язків під дією УФ-випромінювання. Поперечне зшивання мембран із змішаних полімерів обумовлює більш високу селективність, а також підвищену хімічну і термічну стабинних полімерів, укладають у собі, щонайменше, один полиимидний полімер, який використовується для виготовлення поліїмидні мембран з високими проницаемостями і високими селективностями, описаних у цьому винаході.

Другий полімер в мембрані із змішаних полімерів, що має в своєму складі поліїмидні полімери, описані в цьому винаході, може бути вибраний з полисульфонов, сульфованих полисульфонов, сульфонов простих поліефірів, сульфованих сульфонов простих поліефірів і поливинилпирролидонов, але не обмежується ними. Даний винахід відноситься до способу виділення, щонайменше, одного газу з суміші газів з використанням нових поліїмидні мембран з високими проницаемостями і високими селективностями, описаних у цьому винаході, при цьому спосіб включає в себе наступне: (a) отримання поліімідної мембрани з високою проникністю і високою селективністю, описаної в цьому винаході, яка є проникною, принаймні, для одного з газів; (b) контактування суміші на одній стороні асиметричної поліімідної мембрани з високою проникністю, описаної в цьому винаході, для обумовлення проникнення через мембрану, по меншій їй частину, щонайменше, одного з газів, яка проникла через дану асиметричну пі мембрану.

Поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, описані в цьому винаході, особливо застосовні при очищенні, поділі або адсорбції конкретних компонентів у рідкій або газовій фазі. На додаток до поділу пар газів, дані поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, описані в цьому винаході, можна використовувати, наприклад, для знесолення води за допомогою зворотного осмосу, або для відділення білків або інших термічно нестабільних сполук, наприклад, фармацевтичної та біотехнологічної промисловості. Поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, описані в цьому винаході, також можна використовувати у ферментери і біореакторах для перенесення газів в реакційну ємність і виведення клітинної культурального середовища з ємності. На додаток до цього, зазначені поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, описані в цьому винаході, можна використовувати для видалення мікроорганізмів з повітряних або водниже при визначенні та видалення сполук, присутніх в слідових кількостях, або солей металів в повітряних або водних потоках.

Поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, описані в цьому винаході, особливо застосовні в процесах поділу газів при очищенні повітря, а також у нафтохімічній, нафтопереробній і газовій галузях промисловості. Приклади таких варіантів поділу включають в себе відділення летких органічних сполук (таких як толуол, ксилол та ацетон) від атмосферного газу, як наприклад, виділення азоту або кисню і азоту з повітря. Додаткові приклади таких варіантів поділу призначені для відділення CO2або H2S від природного газу, H2від N2, CH4і Ar в потоках продувального газу синтезу аміаку, виділення H2на нафтопереробних заводах, поділу олефін/парафін, як наприклад, поділу пропілен/пропан, і варіантів поділу ізо-/нормальний парафін. Будь дану пару або групу газів, які відрізняються за розміром молекул, наприклад, азот і кисень, діоксид вуглецю та метан, водень і метан або оксид вуглецю, гелій і метан, можна розділяти при використанні поліїмидні мембран з високими прониѾторие з газових компонентів, які можна селективно видаляти з сирого природного газу з використанням мембран, описаних у цьому документі, включають в себе діоксид вуглецю, кисень, азот, водяну пару, сірководень, гелій і інші гази в слідових кількостях. Деякі з газових компонентів, які можна селективно утримувати, включають в себе вуглеводневі гази. Якщо здатні до проникнення компоненти являють собою кислі компоненти, вибрані з групи, що складається з діоксиду вуглецю, сірководню та їх сумішей, і видаляються з вуглеводневої суміші, такий як природний газ, для видалення кислих компонентів можна використовувати один модуль, або, щонайменше, два паралельно обслуговуються модуля, або серію модулів. Наприклад, при використанні одного модуля тиск подаваного газу може змінюватися від 275 кПа до 7,5 МПа (від 25 до 4000 фунт/кв. дюйм). Перепад тиску через мембрану може становити не нижче 70 кПа чи не вище 14,5 МПа (від 10 фунт/кв. дюйм або не вище 2100 фунт/кв. дюйм), в залежності від багатьох факторів, таких як конкретна використовується мембрана, швидкість вхідного потоку та експлуатаційна готовність компресора до стиснення потоку пермеата, якщо таке стиснення бажано. Перепад тиску вище 14,5 МПа�ий, щонайменше 0,7 МПа (100 фунт/кв. дюйм), оскільки більш низькі перепади тиску можуть вимагати більшої кількості модулів, часу, а також стиску потоків проміжних продуктів. Робоча температура процесу може змінюватись в залежності від температури, подаваного потоку і температурних умов навколишнього середовища. Переважно, ефективна робоча температура мембран цього винаходу знаходиться в межах від -50° до 150°C. Більш переважно, ефективна робоча температура поліїмидні мембран з високими проницаемостями цього винаходу знаходиться в межах від -20° до 100°C, і найбільш переважно, ефективна робоча температура мембран цього винаходу знаходиться в діапазоні від 25° до 100°C.

Поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, описані в цьому винаході, також особливо застосовні в процесах поділу газ/пар в хімічної, нафтохімічної, фармацевтичної та суміжних галузях промисловості для видалення парів органічних речовин з газових потоків, наприклад, при обробці відхідних газів з метою виділення летких органічних сполук для відповідності нормам чистого повітря, або в предеЋе з'єднання (наприклад, мономер вінілхлорид, пропілен). Додаткові приклади процесів поділу газ/пар, у яких можна використовувати поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, описані в цьому винаході, являють собою відділення вуглеводневих парів від водню на нафто - і газопереробних заводах, з метою регулювання точки роси природного газу по вуглеводням (тобто для зниження точки роси вуглеводнів нижче найменшою з можливих температур в трубопроводі зовнішнього транспорту, так щоб рідкі вуглеводні не відділялися у трубопроводі), з метою регулювання метанового числа паливного газу для газових двигунів і газових турбін, а також з метою виділення бензину. Поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, описані в цьому винаході, можуть включати в себе речовини, які міцно адсорбують певні гази (наприклад, порфірини кобальту або фталоцианіни для O2або срібло (I) для етану) для полегшення перенесення через мембрану.

Поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, описані в цьому винаході, також знаходять безпосереднє застосування длолиимидние мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, описані в цьому винаході, можна використовувати для поділу пропілен/пропан з метою підвищення концентрації у вихідному потоці реакції каталітичного дегідрування для отримання пропілену з пропану і ізобутилена з ізобутану. Отже, можна зменшувати число ступенів пропілен/пропанового колони поділу, яка потрібна для отримання пропілену полімерного сорту. Інший варіант застосування поліїмидні мембран з високими проницаемостями і високими селективностями, описаних у цьому винаході, призначений для розділення изопарафина і нормального парафіну в процесі ізомеризації легких парафінів і МахЕпе™, процесі підвищення концентрації нормального парафіну (н.-парафіну) в вихідному сировину установки крекінгу нафти, яку потім можна перетворювати в етилен.

Поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, описані в цьому винаході, також можна експлуатувати при високій температурі з метою забезпечення достатнього граничного значення точки роси для збагачення природного газу (наприклад, видалення CO2з природного газу). Поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, опис� мембрани першої або/і другий ступені в двоступеневої мембранної системи для збагачення природного газу. Поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, описані в цьому винаході, мають високу селективність, високу проникність, високу механічну стійкість, а також високу термічну і хімічну стабільність, що дозволяє експлуатувати мембрани без дорогої системи попередньої обробки. Внаслідок виключення системи попередньої обробки та суттєвого зменшення площі мембрани, в умовах нового способу можна досягати значної економії капітальних витрат і зменшувати існуючі розміри мембран.

Згадані поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, описані в цьому винаході, також можна використовувати при поділі рідких сумішей за допомогою первапорації, як наприклад, під час видалення органічних сполук (наприклад, спиртів, фенолів, хлорованих вуглеводнів, пиридинов, кетонів) з води, такий як водомісткими вихідні потоки або технологічні текучі середовища. Мембрану, яка є селективної по етанолу, можна було б використовувати для підвищення концентрації етанолу в розбавлених розчинах етанолу (5-10% етанолу), отриманих в р�анний поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, описані в цьому винаході, являє собою глибоке обессеривание бензину та дизельних палив способом первапорації на мембранах, аналогічним способом, описаному в патенті США 7048846, включеному в справжній документ посиланням у всій його сукупності. Поліїмидні мембрани з високими проницаемостями і високими селективностями, описані в цьому винаході, які є селективними щодо сірковмісних молекул, можна було б використовувати для селективного видалення сірковмісних молекул з потоків каталітичного крекінгу в псевдозрідженому шарі (FCC) та інших вуглеводневих потоків нафти. Додаткові приклади рідкофазного поділу включають в себе відділення одного органічного компонента від іншого органічного компонента, наприклад, для розділення ізомерів органічних сполук. Суміші органічних сполук, які можна розділяти при використанні поліїмидні мембран з високими проницаемостями, описаних у цьому винаході, включають в себе такі суміші: етилацетат-етанол, діетиловий ефір-етанол, оцтова кислота-етанол, бензол-етанол, хлороформ-етанол, хлороформ-метанол, ацетон-ізопропіловий ефір, алліловий спирт-алілового ефір,лацетат-пропанол, ізопропіловий ефір-ізопропанол, метанол-етанол-ізопропанол і етилацетат-етанол-оцтова кислота.

Приклади

Наступні нижче пропонуються приклади для ілюстрації одного або декількох кращих варіантів здійснення винаходу, але не обмежуються ними. Численні видозміни можуть бути внесені в наступні нижче приклади, які знаходяться в межах обсягу винаходу.

Приклад 1

Виготовлення поліімідної мембрани у формі щільної плівки з використанням полиимида полі(диангидрид 3,3',4,4'-дифенилсульфонтетракарбоновой кислоти - 2,4,6-триметил-м-фенілендіамін) (NPI-1)

Ароматичний поліімід полі(диангидрид 3,3',4,4'-дифенилсульфонтетракарбоновой кислоти - 2,4,6-триметил-м-фенілендіамін) (скорочено NPI-1), що містить поперечно сшиваемие під дією УФ сульфогруп, синтезували з диангидрида 3,3',4,4'-дифенилсульфонтетракарбоновой кислоти (ДАДС) і 2,4,6-триметил-м-фенилендиамина (ТМФДА) в полярному розчиннику ДМАц двоетапним способом, включає в себе освіту полиамидокислоти з подальшою процедурою імідизації розчину. Як дегидратирующего реагенту використовували оцтовий ангідрид, а в якості каталізатора імідизації для реакції имивходним каналом для азоту і механічною мішалкою, завантажували 10,5 м ТМФДА і 42 м ДМАц. Відразу ж після повного розчинення ТМФДА до його розчину поступово додавали 25,8 г твердого порошку ДАДС при перемішуванні в колбі. Після введення порошку ТМФДА до розчину додавали 50 г диметилацетамида (ДМАц). Реакційну суміш механічно перемішували протягом 24 годин при температурі навколишнього середовища для отримання в'язкого розчину полиамидокислоти. Потім до реакційної суміші при перемішуванні повільно додавали 14,7 м оцтового ангідриду з подальшим введенням в реакційну суміш 22,8 г піридину. Реакційну суміш перемішували механічно протягом 2,0 додаткових годин при 90°C для отримання полііміду, позначеного NPI-1 для мети цієї заявки. Продукт NPI-1 в тонковолокнистой формі виділяли повільним осадженням реакційної суміші у велику кількість суміші метанолу і ацетону з об'ємним відношенням 1:1. Потім отримані волокна полиимида NPI-1 ретельно промивали метанолом і сушили у вакуумній печі при 100°C протягом 24 годин.

Полімерну мембрану NPI-1 у формі щільної плівки виготовляли наступним чином: 12,0 г полиимида NPI-1 розчиняли в суміші розчинників, що складається з 19,5 м NMP і 13,7 г 1,3-диоксолана. Суміш механічно перемішували протягом 2 годин вона ніч для дегазації. Мембрану у формі щільної плівки полімеру NPI-1 готували з литого розчину без бульбашок на чистій скляній пластинці при використанні ножовий ракло з зазором 20 міл. Потім мембрану разом зі скляною пластинкою поміщали в вакуумну піч. Розчинник видаляли при повільному підвищенні вакууму і температури вакуумної печі. Нарешті, мембрану сушили при 200°C у вакуумі, щонайменше протягом 48 годин з метою повного видалення залишкових розчинників для формування полімерної мембрани у формі щільної плівки.

Приклад 2

Оцінка показників поділу CO2/CH4і H2/CH4мембрани NPI-1, виготовленої в прикладі 1

Мембрану NPI-1 у формі щільної плівки відчували щодо варіантів поділу CO2/CH4і H2/CH4при 50°C і тиску чистого газу на вході, рівному 791 кПа (100 фунт/кв. дюйм). Результати показують, що нова мембрана NPI-1 має власну проникну здатність по CO2, рівну 73,4 Баррер (1 Баррер = 10-10см3(STP) см/см2з (см Hg)) і селективність CO2/CH4моногаза, що дорівнює 25,3, при 50°C і 791 кПа, щодо поділу CO2/CH4. Дана мембрана також характеризується власною пропускає спос щодо поділу H2/CH4.

Приклад 3

Виготовлення поліімідної порожнистоволоконної мембрани NPI-1 з використанням полиимида NPI-1, отриманого в прикладі 1

Готували розчин для відцентрового формування порожнистих волокон, що містить 29,7 г полиимида NPI-1 з прикладу 1; 62,86 р NMP; 8,48 р 1,3-диоксолана; 2,51 м ізопропанолу та 2,51 г ацетону. Розчин для відцентрового формування экструдировали при швидкості потоку через фільєру, що дорівнює 2,6 мл/хв і температурі відцентрового формування 50°C. Текуче середовище для внутрішнього каналу, що містить 10% мас, води в NMP, вводили у внутрішній канал волокна при швидкості потоку 0,8 мл/хв одночасно з екструдуванням розчину для відцентрового формування. Утворюється волокно проходило через повітряний зазор довжиною 5 см при кімнатній температурі і вологості 25%, а потім його занурювали у водяну баню з коагулянтом при 21°C і намотували зі швидкістю 8,0 м/хв. Змочений водою волокно відпалювали в гарячій водяній бані при 85°C протягом 30 хвилин. Потім отожженное змочений водою волокно послідовно піддавали обміну з метанолом і гексаном три рази і кожен раз протягом 30 хвилин з наступним висушуванням при 100°C в печі протягом 1 години для формування порожнистоволоконної мембрани NPI-1.

ПриЀ�-бифенилтетракарбоновой кислоти - 2,4,6-триметил-м-фенілендіамін - 3,3',5,5'-тетраметил-4,4'-метилендианилин) (названого NPI-2)

Ароматичний поліімід, полі(диангидрид 3,3',4,4'- дифенилсульфонтетракарбоновой кислоти - диангидрид 3,3',4,4'-бифенилтетракарбоновой кислоти - 2,4,6-триметил-м-фенілендіамін - 3,3',5,5'-тетраметил-4,4'-метилендианилин) (названий NPI-2), що містить поперечно сшиваемие під дією УФ сульфогруп, синтезували по реакції поліконденсації ДАДС і диангидрида 3,3',4,4'-бифенилтетракарбоновой кислоти (ДАБФ) з 3,3',5,5'-тетраметил-4,4'-метил ендианил іншому (ТММДА) і ТМФДА (ДАДС:ДАБФ:ТММДА:ТМФДА = 3,06:1,02:2,00:2,00 (молярне співвідношення)) в полярному розчиннику ДМАц. У трехгорлую круглодонную колбу об'ємом 500 мл, забезпечену вхідним каналом для азоту і механічною мішалкою, завантажували 17,8 г ТММДА; 10,5 м ТМФДА і 60 м ДМАц. Відразу ж після повного розчинення ТММДА і ТМФДА в колбу при перемішуванні до розчину ТММДА і ТМФДА поступово додавали твердий порошок 38,3 р ДАДС і 10,5 м ДАБФ. До отриманого розчину додавали 40 м ДМАц після введення порошку ДАДС і ДАБФ. Ще 30 м ДМАц додавали після закінчення 10 хвилин. Потім реакційну суміш нагрівали до 70°C для повного розчинення порошку. Ще 130 м ДМАц додавали до реакційної суміші після її на�алі механічно протягом 24 годин при температурі навколишнього середовища для отримання в'язкого розчину полиамидокислоти. Потім до реакційної суміші при перемішуванні повільно додавали 31,4 р оцтового ангідриду з подальшим додаванням до реакційної суміші 48,7 р піридину. Реакційну суміш механічно перемішували протягом 2 додаткових годин при 90°C для отримання NPI-2. Полиимидний продукт NPI-2 в тонковолокнистой формі виділяли за допомогою повільного осадження реакційної суміші у велику кількість метанолу. Потім отримані волокна полиимида NPI-2 ретельно промивали метанолом і сушили у вакуумній печі при 100°C протягом 24 годин.

Приклад 5

Виготовлення мембрани у формі щільної плівки NPI-2

Мембрану у формі щільної плівки NPI-2 одержували наступним чином: 7,0 г полиимида NPI-2 розчиняли в суміші розчинників, що складається з 15,5 г NMP і 12,5 м 1,3-диоксолана. Суміш механічно перемішували протягом 2 годин для утворення гомогенного литтєвого розчину. Отриманий гомогенний литтєвий розчин фільтрували і залишали на ніч для дегазації. Мембрану у формі щільної плівки NPI-2 готували з литого розчину без бульбашок на чистій скляній пластинці при використанні ножовий ракло з зазором 20 міл. Потім щільну плівку разом зі скляною пластинкою поміщали в вакуумну піч. Розчинники видаляли пр�щонайменше, протягом 48 годин з метою повного видалення залишкових розчинників для формування мембрани у вигляді щільної плівки NPI-2.

Приклад 6

Виготовлення мембрани у формі щільної плівки NPI-2, поперечно зшитого під дією УФ-променів

Мембрану у формі щільної плівки NPI-2, приготовану в прикладі 5, далі піддавали поперечному УФ-зшивання під дією УФ-випромінювання при використанні УФ-променів з довжиною хвилі 254 нм, що генеруються УФ-лампою при відстані 1,9 см (0,75 дюйма) від поверхні мембрани у формі щільної плівки NPI-2 до УФ-лампи та часу опромінення, що дорівнює 10 хвилинам, при 50°C. УФ-лампа, описана в цьому документі, являє собою ртутну дугове погружную кварцову УФ-лампу низького тиску на 12 Ватт з 12-ватним блоком живлення від фірми Асе Glass Incorporated.

Приклад 7

Синтез полиимида полі(диангидрид 3,3',4,4'-бензофенонтетракарбоновой кислоти - пиромеллитовий диангидрид - 2,4,6-триметил-м-фенілендіамін) (названого NPI-3)

Ароматичний поліімід, полі(диангидрид 3,3',4,4'-бензофенонтетракарбоновой кислоти - пиромеллитовий диангидрид - 2,4,6-триметил-м-фенілендіамін) (названий NPI-3), містить поперечно сшиваемие під дією УФ-променів карбонільні групи, синтезували по реакції полик�) з ТМФДА (ДАБТ:ПМДА:ТМФДА = 2,04:2,04:4,00 (молярне співвідношення)) в полярному розчиннику NMP. Процедура синтезу NPI-3 була тією ж, що й описана в прикладі 4 для NPI-2, за винятком того, що для синтезу NPI-3 використовували інші мономери і розчинник.

Приклад 8

Виготовлення мембрани у формі щільної плівки NPI-3

Мембрану у формі щільної плівки NPI-3 готували з використанням процедури, аналогічної описаної в прикладі 5, за винятком того, що полімером, використаним для виготовлення мембрани у формі щільної плівки, був NPI-3.

Приклад 9

Виготовлення мембрани у формі щільної плівки NPI-3, поперечно зшитого під дією УФ-променів

Мембрану у формі щільної плівки NPI-3, приготовану в прикладі 8, далі піддавали поперечному УФ-зшивання під дією УФ-випромінювання при використанні УФ-променів з довжиною хвилі 254 нм, що генеруються УФ-лампою при відстані 1,9 см (0,75 дюйма) від поверхні щільної плівки NPI-3 до УФ-лампи та часу опромінення, що дорівнює 10 хвилинам, при 50°C. УФ-лампа, описана в цьому документі, являє собою ртутну дугове погружную кварцову УФ-лампу низького тиску на 12 Ватт з 12-ватним блоком живлення від фірми Асе Glass Incorporated.

Приклад 10

Властивості мембран у формі щільної плівки при поділі CO2/CH4і H2/CH4

Проникаючі �αCO2/CH4) і H2/CH4H2/CH4) мембран у формі щільної плівки, приготованих в прикладах 5, 6, 8 і 9, відповідно, визначали за допомогою вимірювань з чистими газами при 50°C і тиску 790 кПа (100 фунт/кв. дюйм). Результати представлені в таблиці 1.

Таблиця 1
Результати випробувань мембран у формі щільної плівки на проникнення чистих газів для варіантів поділуаCO2/CH4і H2/CH4
Щільна плівкаPCO2(Баррер)αCO2/CH4PH2(Баррер)αH2/CH4
NPI-257,520,2109,938,6
NPI-2-оброблений УФ22,538,899,0171
NPI-3179,015,864,139,8224,1139,2
aВипробувано при 50°C і тиску чистого газу 790 кПа (100 фунт/кв. дюйм 1 Баррер = 10-10(см3(STP)·см)/(см2·с·см Hg)

Приклад 11

Виготовлення порожнистоволоконних мембран NPI-2 Пасту полімеру, що складається з 52,1 р N-метилпирролидона (NMP); 7,0 г 1,3-диоксолана; 2,1 м пропанола-2; 2,1 г ацетону і 23,4 р полиимида NPI-2, синтезованого в прикладі 4, змішували до однорідного стану. В'язкість цієї пасти становила 280000 сП при 30°C. Зазначену пасту видавлювали з кільцевого простору фільєри для порожнистоволоконної мембрани зі швидкістю потоку, що знаходиться в межах від 0,7 до 3,0 мл/хв. Одночасно розчин для внутрішнього каналу, складу 10% мас. H2O/90% мас. NMP, випливав з внутрішнього прохідного каналу фільєри зі швидкістю від 0,4 до 0,8 мл/хв для запобігання утворюється волокна від мимовільного сплющивания. В продовження екструзії пасту і фільєру підтримували при 50°C. Утворюється волокно проходило через повітряний зазор розміром від 3 до 10 см, а потім надходило у водяну баню для коагуляції при 4°C з метою забезпечення можливості розшарування «ю половолоконную мембрану намотували зі швидкістю від 8 до 37 м/хв на приймальний барабан, частково занурений у воду кімнатної температури. Отримані порожнистоволоконні мембрани NPI-2 мали щільний селективний шар на зовнішній поверхні волокон.

Свіжовиготовлені порожнисті волокна піддавали обробці у воді з температурою 85°C протягом 30 хвилин, потім витримували на водяній бані при кімнатній температурі протягом ночі. Після цього волокна занурювали послідовно в три порції метанолу, на 30 хвилин на кожну, з подальшим зануренням послідовно в три порції гексану, на 30 хвилин в кожну. Зазначені стадії виконували для видалення з волокон залишкових розчинників. Далі волокна висушували протягом 1 години при 100°C, а потім пучки волокон герметично скріплювали в модулі для випробування проникнення газів. Подробиці конкретних умов, використаних у випадку кожної порожнистоволоконної мембрани NPI-2, представлені в таблиці 2.

Приклад 12

Виготовлення порожнистоволоконних мембран NPI-3

Пасту полімеру, що складається з 62,6 р NMP; 8,5 г 1,3-диоксолана; 2,5 г пропанола-2; 2,5 г ацетону і 24,0 м полиимида NPI-3, синтезованого в прикладі 7, змішували до однорідного стану. В'язкість цієї пасти становила 300000 сП при 30°C. Зазначену пасту видавлювали з кільцевого простору фільєри для половолок�нього каналу, складу 10% мас. H2O/90% мас. NMP, випливав з внутрішнього прохідного каналу фільєри зі швидкістю від 0,4 до 0,8 мл/хв для запобігання утворюється волокна від мимовільного сплющивания. В продовження екструзії пасту і фільєру підтримували при 50°C. Утворюється волокно проходило через повітряний зазор розміром від 3 до 10 см, а потім надходило у водяну баню для коагуляції при 3°C. Нарешті, отверділу половолоконную мембрану намотували зі швидкістю від 8 до 30 м/хв на приймальний барабан, частково занурений у воду кімнатної температури. Отримані мембрани мали щільний селективний шар на зовнішній поверхні волокон. Подробиці конкретних умов, використаних у випадку кожної з порожнистоволоконних мембран NPI-3, наведені в таблиці 3.

Другу пасту полімеру, що складається з 70,5 р NMP; 3,5 м пропанола-2; 1,2 г молочної кислоти і 22,5 м NPI-3, синтезованого в прикладі 7, змішували до однорідного стану. В'язкість цієї пасти становила 210000 сП при 30°C. Зазначену пасту видавлювали з кільцевого простору фільєри для порожнистоволоконної мембрани зі швидкістю потоку, що знаходиться в межах від 0,7 до 3,0 мл/хв. Одночасно розчин для внутрішнього каналу, складу 10% мас. H2O/90% мас. NMP, випливав з внт мимовільного сплющивания. В продовження екструзії пасту і фільєру підтримували при 50°C. Утворюється волокно проходило через повітряний зазор розміром від 3 до 10 см, а потім надходило у водяну баню для коагуляції при 5°C. Нарешті, отверділу половолоконную мембрану намотували зі швидкістю від 8 до 37 м/хв на приймальний барабан, частково занурений у воду кімнатної температури. Отримані порожнистоволоконні мембрани NPI-3 мали щільний селективний шар на зовнішній поверхні волокон. Подробиці конкретних умов, використаних у випадку кожної з порожнистоволоконних мембран, представлені в таблиці 4.

Свіжовиготовлені порожнисті волокна з кожного набору мембран піддавали обробці у воді з температурою 85°C протягом 30 хвилин, потім витримували на водяній бані при кімнатній температурі протягом ночі. Після цього волокна занурювали послідовно в три порції метанолу, на 30 хвилин на кожну, з подальшим зануренням послідовно в три порції гексану, на 30 хвилин в кожну. Далі волокна висушували протягом 1 години при 100°C, а потім пучки волокон герметично закріплювали в модулі для випробування проникнення газів.

Приклад 13

Властивості порожнистоволоконних мембран з полиимида NPI-2 при поділі CO2/CH4Поліїмидні�азов CO2і CH4при 50°C з протіканням потоку вихідної суміші при 790 кПа (100 фунт/кв. дюйм), а пермеата при 101 кПа (0 фунт/кв. дюйм). В таблиці 2 наведені показники даних мембран, поряд з особливими умовами виготовлення кожної мембрани. Інші умови виготовлення зазначених мембран були описані в прикладі 11. Всі поліїмидні порожнистоволоконні мембрани NPI-2, представлені в таблиці 2, майже не містили дефектів і мали селективності CO2/CH4, близькі до власної селективності мембрани у формі щільної плівки NPI-2 або більше високі.

Таблиця 2
Показники проникнення моногаза CO2/CH4для порожнистоволоконних мембран NPI-2
Мембрана #Повітряний зазор (см)Швидкість Пасти (мл/хв)Швидкість текучого середовища у внутрішньому каналі (мл/хв)Швидкість прийому (м/хв)Моногаз
PCO2/л (A. U.)αCO2/CH40,48,021,238,6
250,70,48,016,622,8
3102,60,823,533,527,9
472,60,823,531,825,7
532,60,823,530,215,3
6103,00,623,522,534,4
7723,8
873,00,630,224,026,9
973,00,636,926,226,4
1033,00,623,533,920,9
1133,00,623,533,920,9
(1 A. U. = 1 фут3(STP)/ч фут2100 фунт/кв. дюйм)

Приклад 14

Властивості порожнистоволоконних мембран NPI-3 при поділі CO2/CH4

Поліїмидні порожнистоволоконні мембрани, отримані з полиимида NPI-3 у прикладі 12, відчували відносно проникнення моногазов CO2і CH2/CH4вище власної селективності порожнистоволоконних мембран NPI-2.

Таблиця 3
Показники проникнення моногаза CO2/CH4для порожнистоволоконних мембран NPI-3, отриманих з використанням пасти, що складається з 62,6 р NMP; 8,5 г 1,3-диоксолана; 2,5 г пропанола-2; 2,5 г ацетону і 24,0 м полиимида NPI-3
Мембрана #Повітряний зазор (см)Швидкість пасти (мл/хв)Швидкість текучого середовища у внутрішньому каналі (мл/хв)Швидкість прийому (м/хв)CO2/CH4
12100,70,48,08,835,8
13102,60,823,515,529,7
1472,60,823,515,821,6
1532,60,823,520,530,5
1673,00,623,516,427,2
1773,00,630,233,00,623,517,220,7
(1 A. U. = 1 фут3(STP)/ч фут2100 фунт/кв. дюйм)

Таблиця 4
Показники проникнення моногаза CO2/CH4для порожнистоволоконних мембран NPI-3, отриманих з використанням пасти, що складається з 70,5 р NMP; 3,5 м пропанола-2; 1,2 г молочної кислоти і 22,5 м полиимида NPI-3
Мембрана #Повітряний зазор (см)Швидкість Пасти (мл/хв)Швидкість текучого середовища у внутрішньому каналі (мл/хв)Швидкість прийому (м/хв)Моногаз
PCO2/л (A. U.)αCO2/CH4
19100,70,48,02,60,823,521,326,1
2172,60,823,520,425,1
22103,00,623,523,321,3
2373,00,623,520,922,7
2473,00,630,217,330,0
2533,00,623,523,523,6

Мембрану у формі щільної плівки із змішаних полімерів полиимида NPI-2 і сульфону простого поліефіру (PES) виготовляли наступним чином: 3,5 м полиимида NPI-2 і 3,5 м поліефіру PES розчиняли в суміші розчинників, що складається з 15,5 г NMP і 12,5 м 1,3-диоксолана. Дану суміш механічно перемішували протягом 2 годин для утворення гомогенного литтєвого розчину. Отриманий гомогенний литтєвий розчин фільтрували і залишали на ніч для дегазації. Мембрану у формі щільної плівки змішаного полімеру NPI-2/PES готували з литого розчину без бульбашок на чистій скляній пластинці при використанні ножовий ракло з зазором 20 міл. Потім щільну плівку разом зі скляною пластинкою поміщали в вакуумну піч. Розчинник видаляли при повільному підвищенні вакууму і температури вакуумної печі. Нарешті, щільну плівку сушили при 200°C у вакуумі, щонайменше протягом 48 годин з метою повного видалення залишкових розчинників для формування мембрани у формі щільної плівки змішаного полімеру NPI-2/PES.

1. Полиимидная мембрана, що містить ароматичний полиимидний полімер, який містить безліч перших повторюваних ланок формули (I):
,
в якій X1 предс Y являє собою
або
суміші в якій n і m являють собою незалежні цілі числа від 2 до 500.

2. Полиимидная мембрана з п. 1, додатково містить сульфон простого поліефіру.

3. Полиимидная мембрана з п. 1, в якій Y являє собою.

4. Спосіб розділення двох або більше речовин з використанням поліїмидні мембран по кожному з пп.1-3.

5. Спосіб за п. 4, в якому за допомогою цього способу поділу відокремлюють одне або кілька органічних сполук від води.

6. Спосіб за п. 4, в якому згаданий спосіб поділу являє собою спосіб первапорації для відділення сірки від бензину та дизельних палив.

7. Спосіб за п. 4, в якому за допомогою цього способу поділу відокремлюють щонайменше перше органічне з'єднання від другого органічної сполуки.

8. Спосіб за п. 4, в якому згаданий спосіб поділу являє собою знесолення води за допомогою зворотного осмосу.

9. Спосіб за п. 4, в якому згадані два або більше речовин містять суміш газів.

10. Спосіб за п. 9, в якому суміш газів містить, щонайменше, один газ, обраний�

 

Схожі патенти:

Спосіб отримання ароматичних ациклічних полиимидов

Винахід відноситься до хімії високомолекулярних сполук, зокрема до способу отримання ароматичних ациклічних полиимидов, які можуть бути використані в різних областях техніки як високоміцних і високотермостойких зв'язуючих для пластмас, склопластиків, клеїв і плівок. Спосіб отримання ароматичних ациклічних полиимидов полягає в тому, що проводять взаємодію ароматичних динитрилов з ароматичними дикарбоновими кислотами при температурі 190-200°C протягом 8-14 годин. Реакцію проводять у іонних рідинах виду 1-Bu-3-MeImCl/AlCl3, 1-Et-3-MeImCl/AlCl3, 1-Bu-2,3-Me2ImCl/AlCl3, 1-Bu-3-MeImBr, 1-Bu-3-MeImBF4. Винахід дозволяє отримати полііміди з високою молекулярною масою, доброю розчинністю і високою термостійкістю. 5 пр.
Винахід відноситься до галузі синтезу ароматичних полиамидокислот - проміжного продукту в синтезі полиимидов. Описаний спосіб одержання полиамидокислот із заданою ступенем полімеризації поліконденсацією високоактивних мономерів, що полягає в додаванні до розчину диамина твердого диангидрида тетракарбоновой кислоти і монофункционального з'єднання, при цьому синтез проводять у три стадії: поліконденсація диамина з диангидридом тетракарбоновой кислоти, взятому в кількості від 0,84 до 0,98 моля на 1 моль диамина, потім конденсація з монофункціональним з'єднанням, в якості якого використовують ангідрид фталевої кислоти, і далі поліконденсація з диангидридом тетракарбоновой кислоти. Технічний результат - отримання полиамидокислот із заданою ступенем полімеризації у разі застосування високоактивних мономерів. 1 н. і 3 з.п. ф-ли, 2 ін.
Винахід відноситься до термостійким адгезивам для з'єднання кристалів і металів з полиимидним підставою. Адгезиви (склади) містять в якості полімерного сполучного новий преполімер - полі(о-гидроксиамид) - продукт реакції поліконденсації 3,3'-дигідрокси-4,4'-діамінодифенілметану і 1,3-біс-(аминопропил)-тетраметилдисилоксана з изофталоилхлоридом. При підготовці адгезиву для застосування здійснюють витримку реакційного розчину, що містить каталітичні кількості HCl, при 180-200°C протягом 30-40 хв. З'єднання кристала або металу з полиимидним підставою здійснюють при 200-270°C протягом 30-40 хв. Сформовані з пропонованих адгезивів плівки утворюють високотермостійкі гідрофобні клейові шари, не містять бульбашок, причому термічна обробка цих шарів здійснюється при температурах 200-270°C, що не викликає окислення металів в металевій розводці по кристалу.

Сполучна, спосіб його виготовлення і препрег на його основі

Винахід відноситься до виробництва композиційних матеріалів. Винахід включає сполучна, його використання в препрегах, спосіб отримання сполучного. Термоотверждаемое сполучна містить наступні компоненти: (A) щонайменше один бисмалеимид в кількості від 46 до 66 мас.%, (B) 4,4'-(пропан-2,2-диил)біс(2-аллилфенол) в кількості від 18 до 40 мас.%; (C) принаймні, одна речовина, обраний із групи, що включає 4'-(пропан-2,2-диил)біс(аллилокси)бензол) і біс-(4-(аллилокси)феніл)дифенілметан в кількості від 2 до 15 мас.%; і (D) принаймні, один поліімід на основі ароматичних діамін та диангидридов ароматичних тетракислот в кількості від 5 до 25 мас.%. Технічним результатом винаходу є спрощення та здешевлення технології отримання сполучного і препрега на його основі, а також збільшення температури склування сполучного при забезпеченні задовільною липкості. 3 н. і 10 з.п. ф-ли, 2 табл., 9 пр.

Спосіб отримання электрореологических суспензій

Винахід відноситься до області хімії, а саме до электрореологическим суспензіям, одержуваних на основі нанорозмірних частинок полімерів. Спосіб полягає у виборі моделюванням дисперсної фази електрореологіческой суспензії на основі нанорозмірних частинок полиимидов. Моделювання складається з побудови та оптимізації структури різних олігомерів, побудови вихідної наноскопической моделі елемента обсягу електрореологіческой рідини. Електричне поле моделюється двома площинами, а всі молекулярні системи розташовувалися суворо між ними. Далі проводиться синтез полиимидов одностадійної високотемпературної поліконденсацією діамін та диангидридов тетракарбонових кислот зі стадіями ацилування і полициклизации в висококипящем розчиннику. Потім експериментальне тестування электрореологических суспензій на основі модифікованих полиимидов. Винахід дозволяє отримати электрореологические суспензії з поліпшеними технологічними, реологічними властивостями та сильно вираженим электрореологическим відгуком. 11 з.п. ф-ли, 10 іл.

Полімер і спосіб його одержання

Винахід відноситься до нових полімерів і способів їх одержання

Спосіб одержання n-фенилзамещенних ациклічних полиимидов

Винахід відноситься до способу отримання N-фенилзамещенних ациклічних полиимидов, які можуть бути використані в різних областях техніки як високоміцних і високотермостойких зв'язуючих для пластмас, склопластиків, клеїв і плівок

Полімери, полімерні мембрани і способи їх виготовлення

Група винаходів відноситься до отримання полімерного матеріалу, такого як полімерні мембрани, газоразделительние мембрани, а також до розподілу компонентів текучого середовища. Отримують полімерну матрицю, що містить, принаймні, один полімер і, щонайменше, один пороутворювач. За допомогою розкладання, щонайменше, одного пороутворювача при температурі менше або дорівнює Tg, де Tg являє собою температуру склування полімерної матриці, утворюється полімерний матеріал. Стадія розкладання включає напрям полімерної матриці на термічне розкладання, хімічне розкладання, електричне розкладання і радіаційне розкладання. Проникність полімерного матеріалу становить, щонайменше, в 1,2 раза більше, ніж проникність полімерної матриці для газу, а селективність полімерного матеріалу становить для даної пари газів, щонайменше, 0,35-кратну селективність полімерної матриці. Спосіб передбачає газоразделительние мембрани, які перевищують верхню межу співвідношення Робсона, принаймні, для однієї пари поділюваних газів. Описані також нові полімерні матеріали, газоразделительние мембрани і способи розділення рідких компонентів. 4 н

Мембрана для розділення суміші метанол - метилацетат

Винахід відноситься до області хімії високомолекулярних сполук, конкретно до нано - і гібридним функціональним матеріалів. Мембрана отримана з полімерного матеріалу з переважаючою проникністю для метанолу. В якості полімерного матеріалу мембрани використаний нанокомпозит на основі полифенилен-ізо-фталамида, що містить 1-3 мас.% наноалмазів. Мембрана виконана у вигляді непористої щільної плівки товщиною 15-40 мкм. Зазначений нанокомпозит отримано твердофазним взаємодією в результаті диспергування порошку наноалмазів в матриці полифенилен-ізо-фталамида. Мембрана характеризується високою розділовою здатністю при первапорації суміші метанол-метилацетат, тривалим часом експлуатації, а також стійкістю по відношенню до подільних сумішей. 1 з.п. ф-ли, 1 табл., 4 пр.

Первапорационная мембрана для розділення суміші найпростіших моно - і двоатомних спиртів

Винахід відноситься до мембранних технологій, складу і структури мембран, призначених для розділення суміші найпростіших моно - і двоатомних спиртів методом первапорації. В якості матеріалу мембрани використовують композицію, що включає полі(2,6-диметил-1,4-фениленоксид) і гібридний зіркоподібний полімер з фулерен (С60 )- центром розгалуження і з променями з неполярного полімеру полістиролу і полярного диблок-сополімеру (полі-2-винилпиридин-блок-полі-трет-бутилметакрилат) в кількості 1-5 мас.%. Мембрана являє собою щільну плівку завтовшки 25÷30 мкм. При використанні мембрани, яка містить 5 мас.% гібридного звездообразного полімеру, селективність відділення метанолу дорівнює 930 при первапорації суміші, що містить 5% метанолу в етиленгліколь. Крім того, мембрана характеризується тривалим часом експлуатації, а також стійкістю по відношенню до подільних сумішей у широкому діапазоні концентрацій. 8 іл., 2 табл., 4 пр.

Спосіб виготовлення порожнього волокна на основі полиамидоимида і порожнє волокно

Винахід відноситься до технології отримання синтетичних волокон, зокрема до порожнистим волокнам на основі полиамидоимида, і може бути використане в мембранах для газоразделительних пристроїв. Готують прядильний розчин, що містить в апротонном розчиннику 20-25 мас. % полиамидоимида і 5-15 мас. % органічної сполуки, вибраного з групи, що включає бензотриазол, бензоимидазол і імідазол. Сухо-мокрим способом формують порожнє волокно з цього розчину. Волокно промивають і сушать. Наступну термічну обробку проводять при температурі, що не перевищує 360°C. Винахід дозволяє отримати порожнє волокно на основі полиамидоимида, що володіє високими міцнісними властивостями і селективної здатністю відносно поділюваних газів - азоту і кисню. 2 н. і 1 з.п. ф-ли, 2 іл., 1 табл., 9 пр.

Мембрана для поділу спиртових сумішей методом первапорації

Винахід відноситься до мембранних технологій і призначена для виготовлення нових мембран для поділу спиртових сумішей методом первапорації

Спосіб отримання ультрафільтраційний термостійкої полімерної мембрани

Винахід відноситься до технології отримання ультрафільтраційних (УФ) термостійких полімерних мембран, зокрема мембран на основі композицій полі-(4,4'-оксидифенилен)пиромеллитимида з циклизованним полиакрилонитрилом
Винахід відноситься до технології отримання ультрафільтраційних термо-, тепло - і хімічно стійких поліїмидні ультрапористих мембран і може знайти застосування в мембранних технологіях, зокрема, при температурах вище 200°З і в агресивних середовищах

Протонопровідні композиційні полімерні мембрани і спосіб їх отримання

Винахід відноситься до композиційним протонпроводящим полімерних мембран на основі (з)полімерних матриць лінійних

Витяг оборотно розчинної розчиненої речовини для прямоосмотической водоочищення

Винаходи можуть бути використані для знесолення морської, жорсткою і/або забрудненої води прямим осмотичним обессоливанием. Для здійснення способу очищення забрудненої води потік забрудненого живильного розчину, що містить воду і має перше осмотичний тиск, пропускають через напівпроникну мембрану на бік виведення, що має потік виводить розчину з другим осмотичним тиском на стороні виведення напівпроникної мембрани. Потік розведеного виводить розчину нагрівають, агломерируют виведене розчинена речовина в двофазний виходить потік, що містить рідку фазу агломерованого виведеного розчиненої речовини і рідку водну фазу. Потім відокремлюють агломерированное розчинена речовина і отримують водообогащенний потік, який охолоджують з отриманням охолодженого однофазного водообогащенного потоку, який очищають від залишкового розчиненої речовини з отриманням очищеної води. Винаходи забезпечують підвищення якості прямоосмотической водоочистки і знесолення. 2 н. і 21 з.п. ф-ли, 4 іл., 2 табл.
Up!