Способ разделения кислорода и азота

УЪЬ ь М 3И - б-"А Н О П И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 346851 Союз Соеетскив Социалистических Республик,11.1969 ( 1304200/23-26) 01 Ь 13/02 01 Ь 21/02 01 Ь 31/20 явле Приоритет 12.11.19 б 8, Ме 139541, Франция Опубликовано 28.Ч 11.1972. Бюллетень Ме 23 Дата опубликования описания 18.Ч 111.1972 Комитет по делам зобретеннй и открытий при Совете Министров СССРДК 66.071.6/8(088.8) Авторыизобретени Иностранцы ьбер Кристэн и Марсель Лефо Ж явитель ЗОТ ПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ КИСЛОРО из раствора осу окружающей сре Изобретение относится к технологии разделения газов из газовых смесей при помощи мембран из синтетических полимерных материалов.Известен способ разделения кислорода и азота, содержащихся в газовой смеси вместе с углекислым газом, при помощи мембраны из кремнийорганического соединения, а именно из силиконового каучука.Недостатком известного способа является 10 невысокая селективность мембраны.Для повышения селективности разделения предлагается использовать мембрану из кремнийорганического полимера типа поливинилтриалкилсилана, например из поливинилтри метилсилана. Мембрана позволяет разделять кислород и азот, содержащиеся в газовой смеси вместе с углекислым газом и гелием. Поливинилтриалкилсилап можно применять вместе с стабилизатором и (или) пластифпка тором. Перед использованием мембрана может быть подвергнута предварительному растяжению для улучшения ее механических свойств, Растяжение осуществляют при температуре 200 С и выше. 25Мембрана изготавливается из винилтриалкилсилановых полимеров, имеющих характеристическую вязкость, измеренную при 25 С в циклогексане и превышающую 100 смз/г. Полимер получают предпочтительно путем 3 полимеризации мономера в присутствии анионного катализатора, например лития в виде металлического или металлорганического соединения (этилового или бутилового лития).После очистки полимера (фильтрации, промывки) его растворяют и из полученного раствора изготавливают пленку толщиной от 1 до 500 лтк. Для получения указанного раствора полимер растворяют в органическом растворителе - алифатическом, циклоалифатическом или ароматическом углеводороде или в хлористом органическом растворителе (четыреххлористом углероде, хлороформе, хлорбензоле). Иногда в раствор полимера или в растворнтель добавляют стабилизатор и (пли) пластифпкатор.В качестве стабилизатора можно применять органические соединения, обычно используемые в производстве полимеров. Количество стабилизатора, вводимого в раствор, 0,1 - 5 вес. , по отношению к весу сухого полимера. В качестве пластификатора можно применять соединения, подобные диоктилфталату или доктплазелату, в количестве до 50 вес. % от веса сухого полимера, преимущественно 10 - 30 вес. %. Концентрация полимера в растворе может достигать 50 оУо, преимущественно 10 - 30.Удаление растворителяществляют при температуре346851 Отношение постоянной проницаехюсти для О, к постоянной проницаемости для 11 г Постояннаяпроницаемости для СО,Постоянная проницаемости для О, Постоянная Постоянная 4 г 1о О М оПолимер для 1 юг для Не Поливииил 12 5 10 0,97 10 4,45 10ды, или нагреванием на воздухе, или в закрытом объеме при нормальном или пониженном давлении. Мембрану можно также изготавливать путем наложения полимерной ,пленки на пористую основу (бумагу, стеклянную ткань или ткань из другого материала),П р и м е р. Из винилтриметилсилана по известной технологии приготавливают полимеры А, Б и В с характеристической вязкостью, измеренной при 25 С в циклогексане для пулевой концентрации 148, 144 и 147 ему/г соответственно. Из указанных полимеров составляют несколько растворов:раствор1: 20% -ный раствор полимера Л в циклогексане;раствор2: 19% -пый раствор полимера А в хлорбензоле с добавкой 0,5% по весу (по отношению к весу полимера) бис(метил-гидрокси-терцио-бутил-фенил)-1,1-бутана и 0,5% по весу (по отношению к весу полимера) сульфид октадецилокси-карбонил-этила;раствор3: 20%-ный раствор полимера Б в циклогексане;раствор4: 15%-ный раствор полимера В в хлорбензоле с добавкой 1 % по весу (по отношению к весу полимера) антиокислителя, содержащего фосфор (известного под торговой маркой 158);раствор5: раствор4 + 15% по весу диоктилазелата (по отношению к весу полимера); раствор6: раствор4 + 15% по весудиоктилфталата (по отношению к весу полимера).Эти растворы отливают в виде пленок раз личной толщины на стеклянную пластину,Пленки высушивают на воздухе в течение 2 час при температуре окружающего воздуха, а затем 1 час при температуре 70 С, Затем пленки отклеивают от стеклянной пластины 10 и часть образцов подвергают растяжению понескольким осям при температуре 230 С.Полученные таким образом мемораны подвергают испытаниям на проницаемость различными газами. Для определения этой про ницаемости мембрану помещают в измерительную ячейку: верхняя часть мембраны, поддерживаемая пористым металлом, подвергается действию избыточного давления, после чего в нижней части измеряется расход газа 20 по показаниям ртутного указателя, перемещающегося в калиброванном капилляре. Данные для различных мембран по постоянным проницаемости различных газов и от ношение постоянной проницаемости кислородак постоянной проницаемости азота приведены в таблице. Постоянная проницаемость мембраны определяется объемом газа в кубических сантиметрах (приведенным к нормаль ным условиям), проходящим через каждыйквадратный сантиметр поверхности мембраны толщиной в 1 см за 1 сек. проницаемости проницаемости346851 Предмст изобретеци я Составитель ф. ЛьвовичРедактор Н, Корченко Техред Л. Богданова Корректор С. Сатагулова Заказ 25 Ж 15 Изд.1081 Тираж 40 Г ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССМосква, Ж, Раугиская наб., д. 4,5 Типография, пр. Сапунова, 2 1. Способ разделения кислорода и азота, содержащихся в газовой смеси вместе с угле- кислым газом, при помощи мембраны из кремцийорганического полимера, отличающийся тем, что, с целью повышения селективностц разделения, в качестве кремнийорганического полимера используют поливинилтриалкилсилан, например поливинилтриметилсилан. 2. Способ по п. 1, отливаогггггггся тем, чтополивицилтриалкилсилан применяют вместе с стабилизатором и (или) пластцфцкатором.3. Способ по пп. 1 и 2, отличаюциггся тем, 5 что мембрану предварительно подвергаютрастяжению.4. Способ по пп. 1 - 3, отлггчаюцшгсч тем,что разделение проводят в газовой смеси, дополнительно содержащей гелий.10