Способ модификации полимерной мембраны из поливинилтриметилсилана

.У.А.Ариконструкро научР троники импроектноическоеия АН УзИ.Е,Джамсамов(088,8)идетельство СССР 1 0 13/04, 1980. етельство СССР 01 Э 13/04, 1987 ие относится к мембранной может быть использовано промьппленности, в частщеления водорода из газовляют следующим обИзобретенехнологии и соб ос в химическо ности для в вых смесей.- повышение с нных асимметричинилтриметилсилае, удешевлениецесса и снижение стигается те модификации ПВТМС, вклю ровку, облуч я с энергией 210 ьсм аю ни ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯЮПРИ ГКНТ ССОф и технолоиборострое .Алимова, абов, У,Х ребряков. 071. 61. 8 орское св3, кл, В 0рское свид50, кл. В Цель изобретения лективности промышл ных мембран из поли на (ПВТМС), упрощен технологического пр энергозатрат.Указанная цель д что согласно способ лимерной мембраны и щему ионную бомбард проводят ионами цез 5 кэВ и дозой 5 х 10 1 ЯО 15 7207 А 1(54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ ПОЛИМЕРНОЙМЕМБРАНЫ ИЗ ПОЛИВИНИЛТРИМЕТИЛСИЛАНА(57) Изобретение относится к мембранной технологии и может быть использовано в химической промышленностиЦелью изобретения является повышениеселективности поливинилтриметилсила-новой мембраны при выделении водородаи кислорода из газовых смесей, упрощение, удешевление технологическогопроцесса и снижение энергозатрат, Существо способа заключается в том, чтомембрану облучают потоком ионов цезияс энергией 2-5 кэВ и дозой 5 10 -2 10см. Такая операция позволяетповысить селективность мембраны попарам газов Н/0 и Н/СО 2 до 15и 13,5 соответственно,. 2 табл,разом.Обработку мембран проводят на высоковакуумной установке (вакуум порядка 10 1 ОПа) сепарированными положительными ионами цезия, которые получают с помощью источника ионов с поверхностной ионизацией при терми ческом разложении щелочной соли Сз С 1, Пля облччения мембран применя ют расфокусированный пучок ионов цезия, Образцы мембран диаметром 40 мм предварительно обезжривают, а затем устанавливают в камеру для облученияПлотность ионного тока при облучении порядка 1 мкА/см . Температура мембраны в процессе обра 1597207ботки не более 70 С. Испытание нагазоселективность.обработанных предлагаемым способом, а также исходныхмембран проводят на установке, основными частями которой являются камерынапуска и измерения, между которымивакууино-плотно устанавливаютиспытуемую мембрану. Вдоль поверхностимембраны при небольшом избыточном 1 Одавлении продувают анализируемый газ,В измерительной камере, предварительно откачанной до вакуума порядка10 Па, происходит накопление продиффундировавшего через мембрану газа,анализ которого проводят на массхроматографе МХ 1312, Испытания.мембран проводят при комнатной температуре.В табл.1 приведены режимы модифи Окации свойств мембран,Из табл,1 следует, что при Е ((2 кэВ (Е=1 кэВ) изменения гаэоселективных свойств ПВТМС незначительны,При Е )75 кэВ разрушается диффузион 25ный слой из-за больших коэффициентовраспыления легирующей примеси. Интервал доз облучения, использованныйв заявляемом способе, обусловлен концентрацией вводимой примеси и ее ЭОсвойствами: при Д(5 х 10см- - недостаточно активных центров сорбции дляэффективного протекания процесса разделения газовой смеси, а выбор верхней границы лимитируется большими .значениями коэффициентов распыленияпри бомбардировке ионами цезия, разрушением диффузионного слоя и пересыщением поверхности цезием, что приводит к уменьшению растворимости газа 40в полимере, ухудшению селективныхсвойств. Таким образом, оптимальные режимыоблучения ионами цезия лежат в интврвале энергий 2-5 кэВ и доз облучения5 х 10- 2 х 10 см , при которых наблюдается максимальный эффект увеличения селективности данных мембран,В табл,2 приведены сравнительныеданные по проницаемости и селективности мембран из ПВТМС.За базовый объект приняты асимметричные мембраны из ПВТМС, выпускаемыев промышленности. По сравнению с базовым объектом селективность мембран,изготовленных предлагаемым способом,возросла в 3-8 раз, что имеет первостепенное значение в устройствах игустановках, связанных с радиолизомводы и выделением водорода и кислорода (углекислого газа) из реакционнойсреды,По сравнению с известными в предлагаемых селективных мембранах селективность увеличивается в 2 раза.Кроме того, технологичность способа возрастает за счет использованиянизкоэнергетичных ионов (2-5 кэВ вместо 80-120 кэВ); соответственно в10 .раз снижаются энергозатраты в результате применения доступного и более дешевого оборудования.Формула и з обретенияСпособ модификации полимерноймембраны из поливинилтриметилсилана,включающий ее облучение потокомионов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения селективностимембраны, упрощения, удешевления технологического процесса и сниженияэнергозатрат, облучение проводятионами цезия с энергией 2-5 кэВ идозой 5 10 ф см1597207 Т а б л и ц а 1 Селективность Режим обработки Мембран Н,/О, Н,/СО,нергияДоза облучения+онов Св, Д, х 10см-фкэВ ПВТМС ПВТМС ПВТМС Таблица 2 Способ Мембрана, условия облученияПроницаемость,х 10 моль/мыс Па Селективность Н 0 СОш т Н, /О, Н /СО,БазовыйПредлагаемый ПВТМСПВТМС (облученный)Сз+ с Е=100 кэВД = 5 х 10см 2,95 0,57 1,6813,64 2,13 2,05 5,2 1,7 6,65 7,0 Известный ПВТМС (облученный)Сз с Е=З кэВД=1 х 10см7,07 0,470,52 150 13,5 Составитель М, КрыкинТехред М.Дидык Корректор М.Шароши Редактор А.Козориз Заказ 3023 Тираж 544 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 101 0,20,51250,20,51250,20,5