SAPO-34分子筛膜的制备及其氮气_甲烷分离性能研究

　　

为开发高效天然气脱氮技术，本文采用二次播种生长法在多孔α-Al₂O₃管支撑体上制备SAPO-34分子筛膜，系统研究了高压釜类型（不锈钢/聚四氟乙烯内衬）和冷却方法（水浴/冰水浴/流动水）对膜结构与氮气/甲烷分离性能的影响。结果表明：不锈钢高压釜的热流密度较聚四氟乙烯内衬高压釜高两个数量级，可显著缩短低温滞留时间、减缓晶体生长动力学，制备的膜厚度仅1.7-2.1μm（较聚四氟乙烯釜制备的2.7-3.6μm更薄）。其中，不锈钢高压釜+水浴冷却制备的膜表现出最优氮气渗透率（2606 GPUs），氮气/甲烷选择性达7.3；不锈钢高压釜+冰水浴冷却的膜则具有最高选择性（8.5），氮气渗透率为2150 GPUs。该膜的分离性能优于现有多数无机膜材料，氮气分离成本低至0.17元/立方米，仅为传统低温蒸馏技术的25%-75%，在天然气脱氮领域具有显著的经济应用潜力。

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