CN104661726A - 使用与有机硅流体接触的至少一个膜分离气体的方法 - Google Patents

使用与有机硅流体接触的至少一个膜分离气体的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104661726A
CN104661726A CN201380041792.0A CN201380041792A CN104661726A CN 104661726 A CN104661726 A CN 104661726A CN 201380041792 A CN201380041792 A CN 201380041792A CN 104661726 A CN104661726 A CN 104661726A
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
gas
mixture
group
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201380041792.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104661726B (zh
Inventor
D·安
亚历山德拉·N·利克特
詹姆斯·S·赫拉巴尔
亚伦·J·格雷纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Silicones Corp
Original Assignee
Dow Corning Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Corning Corp filed Critical Dow Corning Corp
Publication of CN104661726A publication Critical patent/CN104661726A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104661726B publication Critical patent/CN104661726B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/0073—Degasification of liquids by a method not covered by groups B01D19/0005 - B01D19/0042
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1425—Regeneration of liquid absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1431—Pretreatment by other processes
    • B01D53/1443—Pretreatment by diffusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B01D53/1475—Removing carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • B01D53/228—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion characterised by specific membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • B01D53/229—Integrated processes (Diffusion and at least one other process, e.g. adsorption, absorption)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/263—Drying gases or vapours by absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/268—Drying gases or vapours by diffusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/04—Tubular membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/70—Polymers having silicon in the main chain, with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/70—Polymers having silicon in the main chain, with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only
    • B01D71/701—Polydimethylsiloxane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20—Organic absorbents
    • B01D2252/204—Amines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20—Organic absorbents
    • B01D2252/205—Other organic compounds not covered by B01D2252/00 - B01D2252/20494
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/10—Nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/24—Hydrocarbons
    • B01D2256/245—Methane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/10—Single element gases other than halogens
    • B01D2257/102—Nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/10—Single element gases other than halogens
    • B01D2257/104—Oxygen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/80—Water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02—Details relating to pores or porosity of the membranes
    • B01D2325/027—Nonporous membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明涉及从混合物中移除气体的方法。所述方法包括将硅酮膜与包含至少第一气体组分的进料混合物接触并将所述膜的第二侧与有机硅扫描液体接触，从而产生贫乏所述第一气体组分的渗余混合物和富含所述第一气体组分的有机硅扫描液体。本发明还提供从液体中移除气体的方法，以及再生和循环利用有机硅扫描液体的方法。

Description

使用与有机硅流体接触的至少一个膜分离气体的方法
优先权要求
本专利申请要求在2012年9月26日提交的名称为“METHOD OFSEPARATING A GAS USING AT LEAST ONE MEMBRANE IN CONTACTWITH AN ORGANOSILICON FLUID”(使用与有机硅流体接触的至少一个膜分离气体的方法)的美国专利申请No.61/705,663以及在2013年3月13日提交的名称为“METHOD AND APPARATUS FOR SEPARATINGONE OR MORE COMPONENTS FROM A COMPOSITION”(用于从组合物中分离一种或多种组分的方法和装置)的美国专利申请No.61/778,952的优先权，以上两个专利申请的公开内容以引用方式全文并入于此。
使用膜来分离气体是一项可用于许多工业工序中的重要技术。例子可包括：氨合成中氢气的回收、石油炼制中氢的回收、生物气合成中甲烷与其他组分的分离、出于医学或其他目的使空气富含氧、从天然气中移除水蒸汽、从天然气中移除二氧化碳(CO2)和硫化氢(H2S)、碳捕集应用(比如从燃烧过程生成的烟气流中移除CO2)、液体脱气、空气净化、HVAC和干燥系统的空气除湿、液体脱水以及液体脱气。
作为许多常规工业操作的一部分，需要将大量的水从许多不同的材料(包括气体、固体和液体)中移除。例如，在化工行业，特定的方法步骤可能需要某些气体的含水量低于某一浓度。在另一个例子中，建筑可能需要给空气除湿以使其居住者保持舒适。玉米和其他谷物、咖啡和其他食品、煤、烟草、木材、木料、化学品、砂石、石膏、废水污泥、气体(包括空气)和油漆均是从其中大量除水或降低水浓度的非气态材料的例子。然而，当前用于干燥气体、液体和固体的方法可能昂贵、耗时、低效且不便。
发明内容
本发明提供了一种在包含有机硅流体的扫描液体配合下使用膜从混合物(比如气态混合物)中移除气体的方法。本发明还提供从液体中移除气体的方法，以及再生和循环利用有机硅扫描液体的方法。
各种实施例提供了某些优于其他分离方法的优点，其中一些是令人惊讶且意料不到的。包含有机硅流体的扫描液体可提高需要通过膜分离的组分的通量。在一些实施例中，通过使用无孔膜，与具有贯穿膜的孔的多孔或微孔膜相比，可以减少扫描液体的泄漏和膜的堵塞。通过将致密膜与包含有机硅流体的扫描液体相结合，本发明的各种实施例可提供抗堵塞和耐泄露的膜系统，该系统所需的维护较少且具有优异分离能力(包括更高的效率和分离度)。在一些实施例中，通过将致密的非担载膜与扫描液体一起使用，无孔的“多孔载体”有助于减少沾污并降低来自载体孔中的被吸收物的冷凝的传质阻力。例如，本发明的方法可比其他方法更有效地(例如，使用更少的能量、使用更短的时间或以更低的成本)从各种气体混合物中移除气体，比如从各种气体混合物(比如CO2和氮气、CO2和甲烷)中移除CO2，或从各种气体混合物(比如水和空气)中移除水。在包括从空气中分离水的实施例中，气体干燥方法所提供的干燥空气可比其他方法更有效地用于干燥材料，包括使用更少的能量、使用更短的时间或花费更少的金钱。
在各种实施例中，本发明提供了一种从混合物中移除气体的方法。该方法包括将第一致密硅酮膜的第一侧与进料混合物接触。所述进料混合物包含至少第一气体组分。所述进料组合物还包含第二气体组分和第一液体组分中的至少一种。该方法还包括将膜的第二侧与扫描液体接触。扫描液体包含有机硅流体。该接触在膜的第二侧上产生渗透混合物，而在膜的第一侧上产生渗余混合物。所述渗透混合物可包含在膜的第二侧上的所有材料，包括已通过膜的材料和已在膜的第二侧上的材料。所述渗透混合物富含第一气体组分。所述渗余混合物贫乏第一气体组分。
在各种实施例中，本发明提供了一种从液体中移除气体的方法。该方法包括将第一致密硅酮膜的第一侧与气态料流接触。该方法还包括将膜的第二侧与包含有机硅流体的液体接触。所述有机硅流体包含第一气体组分。该接触在膜的第一侧上产生气态渗透混合物，而在膜的第二侧上产生渗余有机硅流体。所述渗透混合物可包含在膜的第一侧上的所有材料，包括已通过膜的材料和已在膜的第一侧上的材料。所述渗透混合物富含第一气体组分。所述渗余有机硅流体贫乏第一气体组分。
在各种实施例中，本发明提供了一种从混合物中移除气体的方法。该方法包括将第一致密硅酮膜的第一侧与进料混合物接触。所述进料混合物包含至少第一气体组分。所述进料组合物还包含第二气体组分和第一液体组分中的至少一种。该方法还包括将第一膜的第二侧与包含有机硅流体的扫描液体接触。该接触在第一膜的第二侧上产生第一渗透混合物，而在第一膜的第一侧上产生第一渗余混合物。所述第一渗透混合物富含第一气体组分。所述第一渗余混合物贫乏第一气体组分。该方法还包括将第二致密硅酮膜的第一侧与气态料流接触并将第二膜的第二侧与所述第一渗透混合物接触。该接触在第二膜的第一侧上产生第二渗透混合物，而在其第二侧上产生第二渗余物。所述第二渗透混合物富含第一气体组分。所述第二渗余物贫乏第一气体组分。该方法还包括使用部分第二渗余物作为扫描液体的至少一部分重新执行第一膜的第一和第二侧的接触。
具体实施方式
现将详细说明本发明所公开主题的某些权利要求。尽管本发明所公开的主题将结合列举的权利要求进行说明，但应当理解，示例性的主题并不旨在将权利要求仅限制在本发明所公开的主题。
以范围形式表达的值应当以灵活的方式理解为不仅包括明确列举出的作为范围限值的数值，而且还包括涵盖在该范围内的所有的单个数值或子区间，犹如每个数值和子区间被明确列举出。例如，“约0.1％至约5％”或“约0.1％至5％”的范围应当理解为不仅包括约0.1％至约5％，还包括在所指范围内的单个值(如，1％、2％、3％和4％)和子区间(如，0.1％至0.5％、1.1％至2.2％、3.3％至4.4％)。
在本文件中，术语“一”、“一个”或“该”用于包括一个或超过一个，除非上下文明确地另外指明。术语“或”用于指代非排他性的“或”，除非另外指明。另外，应当理解本文所用的措辞或术语仅用于说明的目的而并非旨在限制，除非另外指明。段落标题的任何使用旨在有助于文件的阅读而不应理解为限制；与段落标题相关的信息可出现在特定段落之内或之外。此外，在本文件中涉及的全部出版物、专利和专利文件均以引用方式全文并入本文，如同单独以引用方式并入。如果在本文件和以引用的方式并入的那些文件之间有不一致的用法，则在所并入的文件中的用法应当被视为对本文件的补充；对于不可调和的矛盾，以本文件的用法为准。
在本文所述的制造方法中，除了在明确述及时间顺序或操作顺序时外，其步骤可以任何顺序进行而不偏离本发明的原理。此外，指定的步骤可同时进行，除非有明确的权利要求语言述及它们单独进行。例如，进行X的要求保护步骤和进行Y的要求保护步骤可在单个操作内同时进行，并且所产生的方法将在要求保护的方法的字面范围内。
如本文所用，术语“约”可允许值或范围具有一定程度的波动，例如在所述值或所述范围的极限的10％以内、5％以内或1％以内。当给出一个范围或一串连续值时，除非另外指明，该范围内的任意值或该给出的一串连续值之间的任意值也被公开。如本文所用，术语“基本上”是指大多数或主要地，就像至少约50％、60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.9％、99.99％或至少约99.999％或更多。
如本文所用，术语“有机基团”是指但不限于任何含碳官能团。例子包括酰基、环烷基、芳基、芳烷基、杂环基、杂芳基或杂芳基烷基、直链和/或支链基团(比如烷基基团、完全或部分地卤素取代的卤代烷基基团、烯基基团、炔基基团、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯官能团)；以及其他有机官能团(比如醚基团、氰酸酯基团、酯基团、羧酸酯基团和掩蔽的异氰基基团)。
如本文所用，术语“取代的”是指如本文所定义的有机基团或分子，其中所含的一个或多个与氢原子的键被一个或多个与非氢原子的键所代替。如本文所用，术语“官能团”或“取代基”是指可取代到或取代到分子上或有机基团上的基团。取代基或官能团的例子包括但不限于任何有机基团、卤素(例如，F、Cl、Br和I)；基团(比如巯基基团、烷基硫化物和芳基硫化物基团、亚砜基团、砜基团、磺酰基团和磺酰胺基团)中的硫原子；基团(比如胺、羟胺、腈、硝基基团、N-氧化物、酰肼、叠氮化物和烯胺)中的氮原子；以及各种其他基团中的其他杂原子。
如本文所用，术语“烷基”是指具有1至40个碳原子、1至约20个碳原子、1至12个碳原子或在一些实施例中1至8个碳原子的直链和支链烷基基团和环烷基基团。直链烷基基团的例子包括具有1至8个碳原子的那些，如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基基团。支链烷基基团的例子包括但不限于异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、异戊基和2,2-二甲基丙基基团。如本文所用，术语“烷基”涵盖正烷基、异烷基和反异烷基基团以及烷基的其他支链形式。代表性的取代烷基基团可由本文所列的任何基团例如氨基、羟基、氰基、羧基、硝基、硫基、烷氧基和卤素基团取代一次或多次。
如本文所用，术语“烯基”是指如本文所定义的直链和支链以及环状的烷基基团，不同的是在两个碳原子之间存在至少一个双键。因此，烯基基团具有2至40个碳原子、或2至约20个碳原子、或2至12个碳原子或在一些实施例中2至8个碳原子。例子包括但不限于乙烯基、-CH＝CH(CH3)、-CH＝C(CH3)2、-C(CH3)＝CH2、-C(CH3)＝CH(CH3)、-C(CH2CH3)＝CH2、环己烯基、环戊烯基、环己二烯基、丁二烯基、戊二烯基和己二烯基等。
如本文所用，术语“树脂”是指包含至少一个硅氧烷单体的任何粘度的聚硅氧烷材料，所述至少一个硅氧烷单体通过Si-O-Si键键合到三个或四个其他硅氧烷单体。在一个例子中，所述聚硅氧烷材料包含如本文所定义的T或Q基团。
如本文所用，术语“辐射”是指穿过介质或空间的高能粒子。辐射的例子为可见光、红外线、微波、无线电波、超低频波、极低频波、热辐射(热)和黑体辐射。
如本文所用，术语“固化”是指暴露于任何形式的辐射、加热或允许发生会导致硬化或粘度增加的物理或化学反应。
如本文所用关于膜的术语“致密”是指液体材料在不发生相变以形成气相的情况下不能通过膜。致密膜可以为基本上无孔的。
如本文所用，术语“孔”是指固体物体中任何大小或形状的凹陷、狭缝或孔洞。孔可贯穿物体。孔可与其他孔相交。
除非另外指明，如本文所用关于膜的术语“无孔”是指膜基本上不具有可形成贯穿膜的厚度的从一个主要侧到另一个主要侧的路径的孔。
如本文所用，术语“自支撑”或“无支撑”是指膜的两个主要侧中的每一个上的大多数表面积不接触基材，无论所述基材是否为多孔的。在一些实施例中，“自支撑”或“无支撑”的膜可在两个主要侧上100％不受支撑。“自支撑”或“无支撑”的膜可在膜的任一或两个主要侧上的边缘处或少数(如，小于约50％)表面积处受支撑。
如本文所用，术语“受支撑”是指膜的两个主要侧中的至少一个上的大多数表面积接触基材，无论所述基材是否为多孔的。在一些实施例中，“受支撑”的膜可在至少一个侧上100％受支撑。“受支撑”的膜可在膜的任一或两个主要侧上的大多数(如，大于约50％)表面积上任何合适的位置处受支撑。
如本文所用，术语“富含”是指增加例如液体、气体或溶质的量或浓度。例如，如果通过例如气体A的选择性渗透通过膜来向混合物中添加气体A，或例如通过气体B的选择性渗透通过膜来从混合物取走气体B而增加气体A的浓度或量，则可使气体A和B的混合物富含气体A。当第一气体组分穿过膜进入另一侧上的流体中时，该流体将富含第一气体组分，而该流体与渗透过膜的气体的组合可称为渗透物。
如本文所用，术语“贫乏”是指减少例如液体、气体或溶质的量或浓度。例如，如果通过例如气体B的选择性渗透通过膜来从混合物取走气体B或例如通过气体A的选择性渗透通过膜来向混合物中增加气体A而减小气体B的浓度或量，则可使气体A和B的混合物贫乏气体B。
如本文所用，术语“选择性”或“理想的选择性”是指在相同温度(除非另外指明，否则假定为室温)下测得的快速渗透气体的渗透性相对于缓慢渗透气体的渗透性的比率。
如本文所用，术语“渗透性”是指物质X通过膜的渗透系数(Px)，其中qmx＝Px*A*Δpx*(1/δ)，其中qmx为物质X通过膜的体积流率，A为物质X流动通过的膜的一个主要侧的表面积，Δpx为整个膜上物质X的分压的压差，并且δ为膜的厚度。Px还可表示为V·δ/(A·t·Δp)，其中Px为气体X在膜中的渗透性，V为渗透通过膜的气体X的体积，δ为膜的厚度，A为膜的面积，t为时间，Δp为气体X在滞留侧和渗透侧的压差。
如本文所用，术语“巴勒”是指渗透性的单位，其中1巴勒＝10-11(cm3气体)cm cm-2s-1mmHg-1或10-10(cm3气体)cm cm-2s-1cm Hg-1，其中“cm3气体”表示在标准温度和压力下将占据一个立方厘米的气体的量。
如本文所用的相对于膜的术语“总表面积”是指暴露于进气混合物的膜的该侧的总表面积。
如本文所用，术语“空气”是指气体混合物，其组成大约与从大气中(通常在地平面)采集的气体的天然组成相同。在一些例子中，空气采集自周围环境。空气的组成包含约78％氮气、21％氧气、1％氩气和0.04％二氧化碳以及少量其他气体。
如本文所用，术语“室温”是指环境温度，其可例如介于约15℃和约28℃之间。
如本文所用，术语“气体”包括气相材料。
如本文所用，术语“吸收”是指溶解或携带所吸收的组分。例如，流体可作为溶解气体中的至少一种以及作为任何合适大小的气泡吸收气体，以便允许在流体中转运气体。吸收过程可包括任何适用的机理，比如化学相互作用(例如，化学吸附)、物理相互作用(例如，物理吸附)、本体相互作用、表面相互作用(例如，吸附)或其组合。
如本文所用，术语“解吸”是指逐出所吸收的组分。
气体分离方法
本发明提供与包含有机硅流体的流体相结合使用膜的方法。在一些实施例中，流体被传送通过膜的渗透侧以帮助清除穿过膜渗入渗透侧的一些或几乎全部第一气体组分，从而有助于维持第一组分跨膜传质的强驱动力。在一些实施例中，流体被传送通过膜的进料侧以帮助引入穿过膜渗入渗透侧的第一气体组分，从而有助于维持第一组分跨膜传质的强驱动力。
在一些实施例中，流体从穿过膜的进料气体混合物中吸收第一气体组分。在其他实施例中，流体解吸第一气体组分使其穿过膜进入气体料流。在其他实施例中，流体从穿过膜的进料气体混合物中吸收第一气体组分，然后解吸所述第一气体组分使其经分离膜进入单独的气体料流，从而再生所述流体。所述流体可随后再次用于另外的吸收/解吸循环。包括通过膜从流体中解吸第一气体的步骤的实施例也可以包括在不使用膜的情况下将第一气体吸收到流体中的步骤。包括通过膜将第一气体吸收到流体中的步骤地实施例也可以包括在不使用膜的情况下从流体中解吸第一气体的步骤。本发明的方法可用于例如有效分离多种气体混合物，包括CO2和氮气、CO2和甲烷，以及用于气体除湿(例如，从气体中移除水蒸汽)。本发明的方法可用于例如取暖、通风和空调系统(HVAC)、干燥系统的空气除湿，液体脱水，液体脱气，移除挥发性有机组分，从燃烧流中移除污染物(比如含氮或含硫化合物)，纯化烃，空气净化，以及CO2捕集。
在各种实施例中，本发明提供了一种从进料气体混合物中移除第一气体组分的方法。该方法可移除不止一种气体组分。该移除可包括降低进料气体混合物中第一气体组分的浓度，或可包括从进料气体混合物中移除基本上所有第一气体组分。在一些实施例中，一种气体组分基本上全部被移除，而另一种气体组分仅部分被移除。在一些实施例中，一种特定气体组分的浓度可被降低第一量，而另一种特定气体组分的浓度可被降低不同于第一量的第二量。
在从混合物移除气体的方法中，该方法包括将第一致密硅酮膜的第一侧与进料混合物接触。所述进料混合物包含至少第一气体组分。所述进料组合物还包含第二气体组分和第一液体组分中的至少一种。所述进料混合物可包含第一气体组分和第二气体组分，以及其他任选的可存在或不存在的气体或液体组分。所述进料混合物可包含第一气体组分和第一液体组分，以及其他任选的可存在或不存在的气体或液体组分。
在吸收方法中从进料气体混合物中、在解吸方法中从流体中或在采用循环利用的流体的包括吸收和解吸循环的方法中从进料气体混合物和流体两者中移除的所述至少一种气体组分可以是任何合适的气体组分。例如，第一气体组分可以是水、氧气、氦气、氢气、二氧化碳、氮气、氨气、甲烷或硫化氢。任何合适比例的第一气体组分可以为气相。在一些实施例中，该方法用于加湿或除湿；因此，第一气体组分可以为水。
进料气体混合物可以为任何合适的进料气体混物，其至少包含第一气体组分并且还包含另一种气体组分和液体组分中的至少一种。例如，进料气体混合物可包含氧气、氦气、氢气、二氧化碳、氮气、氨气、甲烷、硫化氢、氩气、空气、挥发性有机化合物、氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、包括直链硅氧烷和环硅氧烷的挥发性硅氧烷或其任意组合。所述进料气体可包含本领域技术人员已知的任何合适的气体。所述一个或多个膜可选择性渗透进料气体中的任一种气体(例如，第一气体组分)或进料气体中的任意若干种气体。所述一个或多个膜可选择性渗透进料气体中的几乎任一种气体。所述一个或多个膜可选择性渗透水蒸汽。所述进料气体混合物可从任何合适的来源抽吸。例如，所述进料气体混合物可从供应罐、化学反应的反应产物、石油炼制产生的气体中或从水力压裂中抽吸。在另一个例子中，当进料气体混合物包含空气时，所述进料气体混合物可从环境空气中抽吸。
所述进料气体混合物可以按任何合适的方式接触所述一个或多个膜。优选地，使所述进料气体混合物以一定的压力接触所述一个或多个膜，以使得在跨过膜的第一气体组分的分压中存在正梯度以驱动所述至少一种气体组分渗透进入膜的渗透侧。在一个例子中，使所述进料气体混物在环境压力下接触所述一个或多个膜。在另一个例子中，所述进料气体混合物/渗余侧和渗透侧均保持在接近环境压力，但引向渗透侧的扫描流体或气体使第一气体组分的正分压梯度得以维持。在另一个例子中，使所述进料气体混合物接触所述一个或多个膜以使得所述一个或多个膜的第一和第二侧之间存在压差。该压差可使得所述进料气体混合物的压力(在所述一个或多个膜的第一侧上)大于所述一个或多个膜的第二侧的压力。在一个例子中，该压差因所述进料气体混合物的压力高于环境压力而引起；在此类例子中，可使用风扇、鼓风机或压缩机将所述进料气体混合物的压力升到环境压力以上。在另一个例子中，该压差因所述一个或多个膜的第二侧的压力低于环境压力而引起；在此类例子中，所述一个或多个膜的第二侧的压力可使用任何合适的装置(比如鼓风机或真空泵)而降低到环境压力以下。在其他例子中，在所述一个或多个膜的第二侧低于环境压力而在所述一个或多个膜的第一侧高于环境压力的组合有助于跨所述一个或多个膜的压差。在一些实施例中，在所述一个或多个膜的第一侧高于环境压力可通过以下方式实现：向所述一个或多个膜的第一侧泵送进料气体，并限制渗余混合物从所述一个或多个膜的离开路径。在一些例子中，如果使所述一个或多个膜的第二侧的第一气体组分的浓度达到一定水平，则可降低第一气体组分从进料气体混合物的分离速率。
在一些实施例中，所述方法可包括用压缩机、鼓风机或风扇对进料料流加压。所述压缩机、鼓风机或风扇可以是任何合适的压缩机、鼓风机或风扇。所述对进料料流的加压可有助于维持跨过所述一个或多个膜的所需压差。在一些实施例中，所述方法可包括用至少一个预过滤器处理进料料流以移除颗粒。如果进料料流经过了压缩，则所述用至少一个预过滤器处理进料料流可在压缩进料料流之前或之后进行。所述过滤器可以是从进料料流中移除颗粒的任何合适的过滤器。
所述从混合物中移除气体的方法还包括将膜的第二侧与扫描液体接触。所述扫描液体包含有机硅流体。该接触在膜的第二侧上产生渗透混合物，而在膜的第一侧上产生渗余混合物。所述渗透混合物富含第一气体组分；所述扫描液体在接触膜之后与接触膜之前的浓度相比，其具有更高浓度或更高量的第一气体组分中的至少一者；所述渗余混合物贫乏第一气体组分；所述进料气体混合物在接触膜之后与接触膜之前的第一气体组分的浓度或量相比，其具有更低浓度或更低量的第一气体组分中的至少一者。在一些实施例中，所述进料气体混合物包含二氧化碳，以及氮气和甲烷中的至少一种，而所述渗透气体混合物富含二氧化碳。在一些实施例中，所述进料气体混合物包含水和水蒸汽中的至少一种，而所述渗透气体混合物富含水和水蒸汽中的至少一种。在一些实施例中，所述进料气体混合物包含至少第一气体组分和第一液体组分，而所述渗透气体混合物富含第一气体组分。
在本文的实施例中，在膜的一侧上的进料气体混合物或气体料流以及在膜的另一侧上的液体可相对于彼此具有任何合适的流动构型。气体和/或液体相对于彼此的移动可降低紧邻膜的第一气体组分的浓度，这可增加第一气体组分跨过膜的传递速率。通过相对于彼此移动液体和气体，在给定时间内接触膜的液体和气体的量可增大或最大化，这可通过增加或优化第一气体组分跨过膜的传递而改善膜的分离性能。在一些例子中，液体和进料气体或气体料流以相似的方向流动。在其他例子中，液体和进料气体或气体料流以反向流或交叉流中的至少一种流动。流动构型可包括多种流型，例如约10、20、30、40、50、60、70、80或90％的液体和气体可具有交叉流流动，而另外的约90、80、70、60、50、40、30、20或10％液体和气体可具有反向流流动或相似的流动方向。流型的任何合适的组合均包含在本发明的实施例内。膜一侧上气相的流速和膜另一侧上液体的流速可独立地变化以便为膜系统提供任何合适的液体与气体流动比。在给定的膜系统、构造和操作条件下，可存在最佳的液体与气体流动比范围以实现所需分离。当将液体用于帮助从进料气体混合物中移除第一气体时(如在膜吸收过程中)，最佳的液体与气体流动比可与将第一气体从液体移除而进入另一气体料流的过程(如在膜解吸过程中)的最佳比率大不一样。
在一些实施例中，所述从混合物移除气体的方法还可以包括通过以下至少一种方式从渗透混合物(例如，包含有机硅流体的流体)移除第一气体组分：降低渗透混合物中第一气体组分的浓度或量。该方法还可以包括再循环第一渗透混合物与硅酮膜的第二侧接触，从而允许重复使用流体。这种重复使用可提高第一气体组分的分离效率，并可进行多个循环(例如，约2、3、4、5、10、100、1000或更多个循环)。通过再生和循环利用流体，可高效地执行除湿或脱气过程。例如，在除湿过程中，第一渗透混合物可通过以下方式干燥：将第二致密硅酮膜的第一侧与第一渗透混合物接触并将第二致密硅酮膜的第二侧与干燥扫描气体接触。
在各种实施例中，本发明提供了一种从液体中移除第一气体组分的方法。该方法可从液体中移除不止一种气体组分。该方法包括将第一致密硅酮膜的第一侧与气态料流或液体料流接触。该方法还包括将膜的第二侧与包含有机硅流体的液体接触。所述有机硅流体包含第一气体组分。所述气态或液体料流可以是具有第一气体组分吸收能力的任何合适的料流。例如，该料流可以是气态料流。所述从液体中移除气体的方法可用于例如有机硅流体脱水，或用于水化气体混合物，比如用于HAVC和其他环境控制系统中的湿度控制。在一些实施例中，可使气态料流经受某一过程以移除其中的第一气体组分，从而允许循环和重复使用气态料流，这可进行多个循环。在一些实施例中，不循环利用气体料流。
所述气态料流可包含至少一种气态组分，比如氧气、氦气、氢气、二氧化碳、氮气、氨气、甲烷、硫化氢、氩气、空气(例如，环境空气和/或经处理/改变的空气)或其任意组合。所述气态料流具有足够低的第一组分浓度以使得能够从包含有机硅流体的流体中移除第一气体组分。所述气态料流在与膜接触之前具有至少一定的从包含有机硅流体的流体吸收第一气体组分的能力。特定的气态组合物具有相应的能吸收特定量的气体组分的特性速度。不同的气态组合物在以下方面可具有不同的吸收某些气体组分的能力：可吸收的气体组分的体积，可吸收的气体组分的总体积，以及气体组分在气态组合物的饱和浓度。当气体组分在气态组合物中达到饱和时，吸收速率将更低。当气态料流与开始发生饱和时的浓度相比相对贫乏所述气体组分时，所述气体组分的吸收速率将更高。因此，为了最大程度提高从流体中移除第一气体组分的效率，气态料流可贫乏第一气体组分(与饱和或半饱和状态相比)或在有利的温度和压力下引入以实现第一气体组分从流体向气态料流中更快的传递，例如，增大第一气体组分穿过膜的通量。
在所述从液体移除气体的方法中，气态料流在第一侧上而流体在第二侧上接触膜在膜的第一侧上产生气态渗透混合物而在膜的第二侧上产生渗余有机硅流体。所述渗透混合物富含第一气体组分；所述气体料流在接触膜之后与接触膜之前的第一气体组分的浓度或量相比，其具有更高浓度或更高量的第一气体组分中的至少一者；所述渗余有机硅流体贫乏第一气体组分；所述流体在接触膜之后与接触膜之前的第一气体组分的浓度或量相比，其具有更低浓度或更低量的第一气体组分中的至少一者。
在各种实施例中，本发明提供从进料气体混合物中移除至少一种气体组分的方法以及从流体中移除至少一种气体组分的方法的组合。因此，本发明提供通过以下方式从进料气体混合物中移除第一气体组分的方法：穿过膜吸收到流体中，然后从流体中移除第一气体组分以使得可将流体再次用于多个气体组分移除循环。
该膜可以是如本文进一步描述的任何合适的膜或膜的组合。例如，对于包括将第一气体组分吸收到有机硅流体中或将第一气体组分从有机硅流体解吸的方法，第一致密膜、第二致密膜可以为任何大小、形状或形状因子的单个膜或一堆或一批膜，包括中空纤维膜的模块。
所述第一组分可以为水。在各种实施例中，接触过程和扫描流体可足以使扫描流体吸收约1.0-1.0×10-14mol H2O/Pa·g扫描流体、1.0×10-3-1.0×10-12或约1.0×10-4-1.0×10-10mol H2O/Pa·g扫描流体。在一些实施例中，接触过程和扫描流体可足以使扫描流体吸收约1×10-14或更少mol H2O/Pa·g扫描流体、或约1×10-13、1×10-12、1×10-11、1×10-10、1×10-9、1×10-8、1×10- 7、1×10-6、1×10-5、1×10-4、1×10-3、1×10-2、1×10-1、或约1或更多molH2O/Pa·g扫描流体。在一些实施例中，所述进料组合物还包含氮气、天然气、空气或其组合。
所述第一组分可以为二氧化碳。在各种实施例中，接触过程和扫描流体可足以使扫描流体吸收约1.0×10-1-1.0×10-15mol CO2/Pa·g扫描流体、1.0×10-5-1.0×10-13mol CO2/Pa·g扫描流体或约1.0×10-6-1.0×10-12molCO2/Pa·g扫描流体。在一些实施例中，接触过程和扫描流体可足以使扫描流体吸收约1×10-15、1×10-14、1×10-13、1×10-12、1×10-11、1×10-10、1×10-9、1×10-8、1×10-7、1×10-6、1×10-5、1×10-4、1×10-3、1×10-2、或约1×10-1或更多摩尔CO2/Pa·g扫描流体。在一些实施例中，所述进料组合物还包含氮气、天然气、空气或其任意组合。
所述第一组分可以为氧气。在各种实施例中，接触过程和扫描流体可足以使扫描流体吸收约1.0×10-2-1.0×10-16mol O2/Pa·g扫描流体、1.0×10-6-1.0×10-14mol O2/Pa·g扫描流体或约1.0×10-7-1.0×10-13mol O2/Pa·g扫描流体。在一些实施例中，接触过程和扫描流体可足以使扫描流体吸收约1×10- 16、1×10-15、1×10-14、1×10-13、1×10-12、1×10-11、1×10-10、1×10-9、1×10-8、1×10-7、1×10-6、1×10-5、1×10-4、1×10-3、或约1×10-2或更多mol O2/Pa·g扫描流体。在一些实施例中，所述进料组合物还可以包含氮气、空气或其任意组合。
包含有机硅流体的液体
所述方法包括在邻近膜的一侧使用包含有机硅流体的液体。所述有机硅流体可以为吸收剂和吸附剂中的至少一种，例如，所述有机硅流体可以为吸着剂流体。所述有机硅流体包含至少一种有机硅化合物，并且可以额外包含任何其他合适的化合物，包括任何合适的有机或无机组分，包括不含硅的组分，包括任何合适的溶剂或非溶剂。所述有机硅流体可以为例如硅烷(例如，有机硅烷)、聚硅烷(例如，有机聚硅烷)、硅氧烷(例如，有机硅氧烷，诸如有机单硅氧烷或有机聚硅氧烷)或聚硅氧烷(例如，有机聚硅氧烷)，比如本领域已知的此类化合物中的任何合适的一种。所述有机硅烷可以是一硅烷、二硅烷、三硅烷或聚硅烷。相似地，所述有机硅氧烷可以是二硅氧烷、三硅氧烷或聚硅氧烷。所述有机硅化合物的结构可以是直链的、支链的、环状的或树脂的。所述环硅烷和环硅氧烷可具有3至12个硅原子，或者3至10个硅原子，或者3至4个硅原子。
在各种实施例中，所述方法使得第一气体组分从进料气体混合物被吸收到有机硅流体中。该吸收方法包括使有机硅流体接触致密膜与进料气体混合物接触的侧相对的侧，并使有机硅流体从进料气体混合物中吸收第一气体组分。在其他实施例中，所述方法使得第一气体组分从有机硅流体解吸进入气体。该解吸方法包括使有机硅流体接触致密膜与气体料流接触的侧相对的侧，并使有机硅流体解吸第一气体组分穿过膜进入气体料流。在其他实施例中，所述方法提供组合式吸收和解吸方法，其中有机硅流体首先从进料气体混合物吸收第一气体组分然后通过解吸该第一气体组分而再生，从而允许在多个吸收/解吸循环中再次使用该有机硅液体。
在吸收实施例中，扫描液体所具有的性质允许其以合适的速度吸收第一气体组分，并且该扫描液体可以给定的体积吸收适量的第一气体组分，以实现足够有效的分离过程。在解吸实施例中，液体所具有的性质允许其在适当的短时间内解吸第一气体组分以在该液体中达到适当低的第一气体组分浓度，以实现足够有效的分离过程。在包括吸收和从液体中解吸的实施例中，所述液体在独立选择的方法条件(压力、温度、浓度、流速、液体/气体比率和膜面积)下所具有的性质允许其在适当的时长内、以适当的大体积吸收和解吸第一气体组分，以实现足够有效的吸收和解吸过程。诚然某些包含有机硅流体的液体可能具有允许实现有效的组合式吸收和解吸过程的性质的正确平衡，而其他的液体可能更适于吸收过程或是更适于解吸过程。本发明的包含有机硅流体的液体相比其他吸收剂或解吸剂流体更明显的有利于吸收、解吸或更适于吸收/解吸循环，从而提供比其他分离气体组分的方法更节能或更高性价比的方法。应当理解，根据流体的用途，流体的某些特性可能更有价值。例如，在不循环利用流体的吸收过程中，流体的主要价值在于其吸收性质。在另一个例子中，在不循环利用流体的解吸过程中，流体的主要价值在于其解吸性质。然而，在循环利用流体的过程中，需要的是有益的吸收性质和解吸性质的有效组合。
在一些实施例中，所述有机硅流体为有机硅烷流体。在一个例子中，有机硅烷可具有通式R1 3Si-R2-SiR1 3，其中R1为均不含脂族不饱和度的直链或支链的C1-10烃基或C1-10卤素取代的烃基，而R2为不含脂族不饱和度的具有选自以下的通式的亚烃基基团：单芳基，比如1,4-二取代的苯基、1,3-二取代的苯基；或二芳基，比如4,4’-二取代的-1,1’-联苯基、3,3’-二取代的-1,1’-联苯基或具有包含将一个芳基基团桥接到另一个的1至6个亚甲基基团的烃链的类似二芳基。
在各种实施例中，所述有机硅流体可以为有机硅氧烷流体。在一些实施例中，所述有机基硅氧烷流体可包含有机聚硅氧烷化合物。该有机聚硅氧烷化合物可以为非官能化的，而仅用烷基基团取代各甲硅烷氧基基团。该有机聚硅氧烷化合物可以为官能化的，而用烷基基团之外的基团取代至少一个甲硅烷氧基基团，比如-OH、-H、卤素或其他基团。例如，该有机聚硅氧烷可包含至少一个-OH基团，比如有机聚硅氧烷二醇。该有机聚硅氧烷可包含约5-15重量％的非烷基基团、或约3-30重量％、或约0.1-50重量％的非烷基基团。
在一些例子中，所述有机聚硅氧烷化合物平均每个分子具有至少一个、两个或多于两个官能团(非烷基基团)。该有机聚硅氧烷化合物可具有直链的、支链的、环状的或树脂的结构。该有机聚硅氧烷化合物可为均聚物或共聚物。该有机聚硅氧烷化合物可为二硅氧烷、三硅氧烷或聚硅氧烷。
扫描流体可包含一种化合物或不止一种化合物。所述扫描流体的例子可包含选自水相容性有机聚合物和醇相容性有机聚合物的一种或多种流体。所述扫描流体还可以包含一元醇、二醇、多元醇、溶剂、盐(例如，氯化锂)或其组合。
在一些实施例中，所述扫描流体可包含硅酮流体、二元醇或氯化锂水溶液。所述扫描流体可包含溶于其中或悬浮在其中的一种或多种有机化合物，其中该化合物可以为液体、固体或气体(例如，在标准温度和压力下为纯的形式)。在一些实施例中，吸着剂流体可预充适当含量的第一组分，其含量适于有效地操作吸收过程或任选的解吸或再生过程。例如，用于移除水蒸汽的扫描流体可从一开始包含一些水，而水浓度随着吸收过程的进行而增加。
在各种实施例中，所述有机硅流体可包含具有羟基基团、醚基团、丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、丙烯酰胺基团、甲基丙烯酰胺基团和聚醚基团中的至少一个的有机硅(例如，有机聚硅氧烷或其他有机硅)；在一些实施例中，该基团可以为硅键合的，比如键合到末端或非末端的硅原子。例如，所述有机硅可包含硅键合的醚(经由烷基基团或经由氧原子键合)、硅键合的聚醚(例如，经由烷基基团或氧原子键合的均聚醚或杂聚醚)、硅键合的丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺基团(例如，经由烷基基团或经由氮原子键合)或硅键合的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团(例如，经由烷基基团或经由氮原子键合)。吸收剂有机硅流体可包含一定量的具有羟基基团、醚基团、丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、丙烯酰胺基团、甲基丙烯酰胺基团和聚醚基团中的至少一个的有机硅，以使得有机硅流体可吸收至少一些第一组分，比如约0.1重量％或更少、或约1重量％、2、3、4、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、95、96、97、98、99、或约99.9重量％或更多，比如约1-99.9999重量％、1-40重量％、1-20重量％、1-10重量％、40-99.999重量％、或约50-99.99重量％。在一些例子中，包含至少一个羟基基团的有机硅可以是羟基二有机甲硅烷基封端的聚二有机硅氧烷，比如羟基二甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷、羟基甲基乙烯基甲硅烷基封端的聚甲基乙烯基硅氧烷、羟基封端的聚甲基乙烯基硅氧烷-聚二甲基硅氧烷无规共聚物、羟基二有机甲硅烷基封端的聚烷基(卤代烷基)硅氧烷、羟基甲基(三氟甲基乙基)甲硅烷基封端的聚甲基(三氟甲基乙基)硅氧烷、羟基封端的聚二甲基硅氧烷低聚物二醇或羟基封端的低聚三氟丙基甲基硅氧烷。在各种实施例中，具有至少一个醚或聚醚基团的有机硅可以是已经乙氧基化的羟基封端的3-(3-羟基丙基)-七甲基三硅氧烷(例如，在一个或多个羟基基团发生取代的聚环氧乙烷)，或羟基封端的七甲基-3-(丙基(聚环氧乙烷)三硅氧烷)，乙酰氧基封端的七甲基-3-(丙基(聚环氧乙烷)三硅氧烷，以及具有至少一个醚或聚醚基团的此类有机聚硅氧烷与羟基封端的聚二甲基硅氧烷低聚物二醇和封端聚醚的共混物。
在一些实施例中，所述扫描流体可包含硅酮流体；在一些实施例中，所述扫描流体可以为硅流体。如本文所用，硅酮流体是包含至少一种有机聚硅氧烷的任何流体。所述硅酮流体可除了所述至少一种有机聚硅氧烷外还包含任何一种或多种组分，例如任何合适的溶剂、硅烷(例如，有机硅烷)、聚硅烷(例如，有机聚硅烷)或不含硅的合适组分。在一些实施例中，所述硅酮流体可包含如本文所述的任何扫描流体。在其他实施例中，所述硅酮流体主要包含一种或多种有机聚硅氧烷。在各种实施例中，所述硅酮流体可包含0.1重量％或更少的有机聚硅氧烷，或1重量％、2、3、4、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、95、96、97、97、98、99或约99.9重量％或更多的有机聚硅氧烷。在一些实施例中，所述硅酮流体可包含约1-99.9999重量％、40-99.999重量％或约60-99.99重量％的有机聚硅氧烷。
所述有机聚硅氧烷化合物可以是任何合适的有机聚硅氧烷化合物。所述有机硅化合物的结构可以是直链的、支链的、环状的或树脂的。所述有机聚硅氧烷化合物可为均聚物或共聚物。所述有机聚硅氧烷化合物可为二硅氧烷、三硅氧烷或聚硅氧烷。
在一些实施例中，所述有机聚硅氧烷可仅含甲硅烷氧基重复单元(例如，可以为非共聚的)。在其他实施例中，所述有机聚硅氧烷可以是在甲硅烷氧基重复单元外还包含至少一个其他重复单元的共聚物。在其他例子中，共聚物中的其他重复单元可由水相容性有机聚合物、醇相容性有机聚合物或其任意组合形成。
所述有机硅化合物可平均含有约0.001摩尔％至约100摩尔％的硅键合的基团，以及其间的任何摩尔％范围，比如约0.001摩尔％或更少、或约0.01、0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、25、30、40、50、60、70、80、90、95、96、97、98、99、或约99.9摩尔％或更多，所述硅键合的基团为羟基基团、醚基团、丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、丙烯酰胺基团、甲基丙烯酰胺基团和聚醚基团中的至少一个。在有机聚硅氧烷中，硅键合的官能团的摩尔百分比是有机聚硅氧烷中具有硅键合的基团的硅氧烷单元的摩尔数与有机聚硅氧烷中硅氧烷单元的总数的比率乘以100。
硅酮膜
本发明的方法包括使用一种或多种致密硅酮膜。所述一种或多种硅酮膜可包含有机硅组合物(比如任何合适的聚硅氧烷)的固化产物。形成膜的组合物的固化可包括多种方法，包括例如，有机硅组合物的固化可以是硅氢加成固化、缩合固化、自由基固化、胺-环氧固化、辐射固化、蒸发固化、冷却或其任意组合。
一些类型的孔可从膜的一个主要侧渗透到另一个主要侧，比如大致呈圆柱体状的圆柱形孔，或比如海绵孔，例如包括随机成形的腔体或通道而这些腔体或通道形成从一个主要侧到另一个主要侧的连接的孔。一些类型的孔不从膜的一个主要侧渗透到另一个主要侧，比如盲孔，也称为表面孔。一些类型的海绵孔也可不从膜的一个主要侧渗透到另一个主要侧。在一些实施例中，本发明的致密膜基本上不含孔，既基本上不含从一个主要侧渗透到另一个主要侧的孔，也基本上不含不从一个主要侧渗透到另一个主要侧的孔，比如每mm2少于约100,000个孔，或每mm2少于约10,000、1000、100、50、25、20、15、10、5或少于约1个孔。在一些实施例中，所述致密膜可基本上不含从一侧渗透到另一侧的孔，比如每mm2少于约100,000个渗透孔，或每mm2少于约10,000、1000、100、50、25、20、15、10、5或少于约1个渗透孔，但该膜也可包含任何合适数量的不从膜的一个主要侧渗透到另一个主要侧的孔，比如表面孔和海绵孔中的至少一种，比如等于或多于每mm2约100,000个非渗透孔，或每mm2少于10,000、1000、100、50、25、20、15、10、5或等于或多于约1个非渗透孔。在一些实施例中，所述致密膜可具有基本上零个从膜的一个主要侧渗透到另一个主要侧的直径大于约0.00001、0.0001、0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1或大于约2μm的孔，比如每mm2少于约100,000个孔，或每mm2少于约10,000、1000、100、50、25、20、15、10、5或少于约1个孔。孔径可通过其路径贯穿膜的整个厚度或仅部分穿过膜的孔的平均大小来确定。孔径可通过膜表面的孔的平均大小来确定。可使用任何合适的分析技术来确定孔径。实施例涵盖这样的致密膜，其具有在本段落中给出的各类型孔的尺寸的大约最大值的任意组合，所述各类型孔为：贯穿膜的孔、圆柱体孔、海绵孔、盲孔、任何其他类型的孔或其组合。在一些实施例中，所述致密膜确实具有贯穿膜的孔、圆柱体孔、海绵孔、盲孔和任何其他类型的孔中的至少一种，其中所述孔的尺寸小于本段落中所给出的尺寸的最大值。
本发明所述的一个或多个膜可具有任何合适的厚度。在一些例子中，所述一个或多个膜的厚度为约1μm至约20μm，或约2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15μm至约20μm。在一些例子中，所述一个或多个膜的厚度为约0.1μm至约200μm，或约10、15、20、25或30μm至约200μm。在其他例子中，所述一个或多个膜的厚度为约0.01μm至约2000μm，或约10、15、20、25、30、40、50或60μm至约2000μm。
本发明所述的一个或多个膜可选择性渗透一种物质相较另一种物质。在一个例子中，所述一个或多个膜可选择性渗透一种气体相较其他气体或液体。在另一个例子中，所述一个或多个膜可选择性渗透不止一种气体相较其他气体或液体。在一个实施例中，所述一个或多个膜可选择性渗透一种液体相较其他液体或气体。在另一个实施例中，所述一个或多个膜可选择性渗透不止一种液体相较其他液体。在一个实施例中，所述一个或多个膜可选择性渗透水、二氧化碳或甲烷相较其他气体或液体。在一些例子中，当在不存在液体的情况下进行测试时，所述膜在室温下具有至少约1-150、10-75或约20-40的CO2/N2选择性。在一些例子中，当在不存在液体的情况下进行测试时，所述膜在室温下具有至少约1-150、10-75或约20-40的CO2/CH4选择性。在一些实施例中，当在不存在液体的情况下在室温进行测试时，所述膜具有约0.001或更低、或至少约0.01巴勒、0.1、1、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、240、280、300、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800或至少约2000巴勒的CO2渗透系数。在一些实施例中，当在不存在液体的情况下在室温进行测试时，所述膜具有至少约0.001巴勒或更低、或至少约0.001、0.01、0.1、1、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、30、40、50、60、70、80、90、或至少约100巴勒的CH4渗透系数。在一些例子中，当在不存在液体的情况下在室温进行测试时，所述膜具有至少约50、至少约90、至少约100、至少约120、至少约130、至少约150、至少约200或至少约250的H2O/氮气选择性。在一些实施例中，当在不存在液体的情况下在室温进行测试时，所述一个或多个膜在室温下具有至少约10,000巴勒、15,000巴勒、20,000巴勒、25,000巴勒、30,000巴勒、35,000巴勒、40,000巴勒、50,000巴勒、60,000巴勒或至少约70,000巴勒的空气蒸汽中H2O的渗透系数。渗透性可以按任何合适的方式例如如实例中所述进行测量。
本发明所述的一个或多个膜可具有任何合适的形状。在一些例子中，本发明所述的一个或多个膜为板框式膜、螺旋缠绕膜、管状膜、毛细纤维膜或中空纤维膜。所述一个或多个膜可以为包含多个中空纤维膜且每根纤维具有孔侧和壳侧的中空纤维膜模块。所述中空纤维膜模块中的纤维可全体具有能通过模块每侧上的单个连接器而进入的孔侧和壳侧。或者，所述中空纤维膜模块中的纤维可具有能通过置于模块中的各个点的多个连接器而进入的孔侧和壳侧。在所述方法的一些实施例中，气态混合物可接触所述一个或多个中空纤维膜的孔侧，而有机硅流体可接触其壳侧。在所述方法的其他实施例中，气态混合物可接触所述一个或多个中空纤维膜的壳侧，而有机硅流体可接触其孔侧。在实施例中，与壳侧和孔侧接触的气体或液体可相对于彼此以本领域已知的任何流型引入，例如交叉流(例如，壳侧和孔侧料流彼此以大约直角移动)、平行流(例如，壳侧和孔侧料流相对于彼此以大约相同的方向移动)或反向流(例如，壳侧和孔侧料流相对于彼此以大约相对的方向移动)或其任意组合，而流动关系以例如线性或辐射状存在。
所述一个或多个膜可以为自支撑的或由多孔基材支撑。在一些实施例中，所述一个或多个膜的任一侧上的压力可以大致相同。在其他实施例中，在所述一个或多个膜的一侧与所述一个或多个膜的另一侧之间可存在压差。例如，在所述一个或多个膜的进料和渗余侧上的压力可高于在所述一个或多个膜的渗透侧上的压力。在其他例子中，在所述一个或多个膜的渗透侧上的压力可高于在所述一个或多个膜的渗余侧上的压力。
分离可使用任意数量的膜来实现。可以使用自支撑和受支撑膜的任意组合。可以使用所述一个或多个膜的任何合适的表面积。例如，每个膜的表面积或膜的总表面积可为约0.01m2、0.1、1、2、3、4、5、10、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000、3200、3400、3800、4000、5000、10,000、50,000、100,000、500,000或约1,000,000m2。
在一个例子中，所述一个或多个膜是一个或多个中空管或纤维膜。可以使用任何数量的中空管或纤维膜。例如，可将1个中空管或纤维膜、2、3、4、5、10、20、50、100、500、1000、2000、5000、10,000、100,000或约1,000,000个中空管或纤维膜一起用作所述一个或多个膜。所述一个或多个中空管或纤维膜可以为模块化盒的形式，以使得可容易地更换或维护所述一个或多个膜。在一个实施例中，所述一个或多个中空管或纤维膜的内侧可以是所述一个或多个膜的第一侧，而所述一个或多个中空管或纤维膜的外侧可以是所述一个或多个膜的第二侧。在另一个实施例中，所述一个或多个中空管或纤维膜的外侧可以是所述一个或多个膜的第一侧，而所述一个或多个中空管或纤维膜的内侧可以是所述一个或多个膜的第二侧。在一些例子中，在所述一个或多个中空管或纤维膜的第一侧与第二侧之间维持压差。
在一些实施例中，本发明的各种实施例可提供一种模块，该模块使得从扫描流体到进料组分或渗余组分的方向，或相反方向上的热传递有限或没有热传递。在其他实施例中，本发明的各种实施例可提供一种模块，该模块允许从扫描流体到进料组分或渗余组分方向，或相反方向上发生实质性热传递。例如，本发明可提供允许进料组合物与吸着剂流体之间同时发生热和质量交换的系统，如基于膜的液体除湿空调所示例。
在本发明的一些实施例中，所述膜被支撑在多孔或高渗透性无孔基材上。所述基材可为任何合适的基材。在所述受支撑膜中，其两个主要侧中的至少一个的大多数表面积与多孔或高渗透性无孔基材接触。多孔基材上的受支撑膜可被称为复合膜，其中所述膜为膜与多孔基材的复合物。其上设置受支撑膜的多孔基材可允许气体或液体穿过孔并到达膜。所述受支撑膜可附接(例如，粘附)到多孔基材。所述受支撑膜可与基材接触而不粘附。所述多孔基材可以是与膜部分一体化、完全一体化或未一体化的。
在本发明的一些实施例中，所述膜是不受支撑的，也称自支撑。自支撑膜的两个主要侧中的每一个上的大多数表面积是不接触基材的，无论基材是否是多孔的。在一些实施例中，所述自支撑膜可以是100％不受支撑的。所述自支撑膜可在膜的任一或两个主要侧的边缘处或少数(例如，小于50％)表面积处受支撑。所述自支撑膜可具有任何合适的形状，而与受支撑的自支撑膜的百分数无关。所述自支撑膜的合适形状的例子包括例如具有任何厚度(包括可变厚度)的正方形、矩形、圆形、管、立方体、球体、锥体、圆柱体及其平坦部分。
有机硅组合物的固化产物
本发明所述的一个或多个膜可包含有机硅组合物的固化产物。所述有机硅组合物可以为任何合适的有机硅组合物。所述有机硅组合物的固化得到该有机硅组合物的固化产物。可固化的有机硅组合物包含至少一种合适的有机聚硅氧烷化合物。硅酮组合物包含合适的成分使得该组合物能以任何合适的方式固化。除了所述至少一种合适的聚硅氧烷外，所述有机硅组合物可包含任何合适的其他成分，包括任何合适的有机或无机组分，包括不含硅的组分，或包括不含聚硅氧烷结构的组分。在一些例子中，所述硅酮组合物的固化产物包含聚硅氧烷。
可固化的硅组合物可包含所具有的性质允许组合物固化的分子组分。在一些实施例中，所述允许硅酮组合物固化的性质为特定的官能团。在一些实施例中，各个化合物包含官能团或具有允许硅酮组合物通过一种或多种固化方法固化的性质。在一些实施例中，一种化合物可包含允许硅酮组合物按一种方式固化的官能团或具有允许硅酮组合物按一种方式固化的性质，而另一种化合物可包含允许硅酮组合物按相同或不同的方式固化的官能团或具有允许硅酮组合物按相同或不同的方式固化的性质。允许固化的官能团可位于化合物中的悬垂位置或适用时位于末端位置。
所述硅组合物可包含有机化合物。所述有机化合物可以为任何合适的有机化合物。所述有机化合物可以为例如有机硅化合物。所述有机硅化合物可以为任何有机硅化合物。所述有机硅化合物可以为例如硅烷(例如，有机硅烷)、聚硅烷(例如，有机聚硅烷)、硅氧烷(例如，有机硅氧烷，比如有机单硅氧烷或有机聚硅氧烷)或聚硅氧烷(例如，有机聚硅氧烷)，比如本领域已知的此类化合物中的任何合适的一种。所述硅酮组合物可包含任何数量的合适的有机硅化合物以及任何数量的合适的有机化合物。所述有机硅化合物可包含允许固化的任何官能团。
在一些实施例中，所述有机硅化合物可包含硅键合的氢原子，比如有机氢硅烷或有机氢硅氧烷。在一些实施例中，所述有机硅化合物可包含烯基基团，比如有机烯基硅烷或有机烯基硅氧烷。在其他实施例中，所述有机硅化合物可包含允许固化的任何官能团。所述有机硅烷可以是一硅烷、二硅烷、三硅烷或聚硅烷。相似地，所述有机硅氧烷可以是二硅氧烷、三硅氧烷或聚硅氧烷。所述有机硅化合物的结构可以是直链的、支链的、环状的或树脂的。所述环硅烷和环硅氧烷可具有3至12个硅原子，或者3至10个硅原子，或者3至4个硅原子。
在一个例子中，所述有机氢硅烷可具有通式HR1 2Si-R2-SiR1 2H，其中R1为均不含脂族不饱和度的直链或支链的C1-10烃基或C1-10卤素取代的烃基，而R2为不含脂族不饱和度的具有选自以下的式的亚烃基基团：单芳基，比如1,4-二取代的苯基、1,3-二取代的苯基；或二芳基，比如4,4’-二取代的-1,1’-联苯基、3,3’-二取代的-1,1’-联苯基或具有包含将一个芳基基团桥接到另一个的1至6个亚甲基基团的烃链的类似二芳基。
所述有机硅化合物可以为有机聚硅氧烷化合物。在一些例子中，所述有机聚硅氧烷化合物平均具有至少一个、两个或多于两个允许固化的官能团。所述有机聚硅氧烷化合物可具有直链的、支链的、环状的或树脂的结构。所述有机聚硅氧烷化合物可为均聚物或共聚物。所述有机聚硅氧烷化合物可为二硅氧烷、三硅氧烷或聚硅氧烷。
所述有机聚硅氧烷化合物可以是单独一种有机聚硅氧烷或包含两种或更多种在以下性质中的至少一个上有所不同的有机聚硅氧烷的组合：结构、粘度、平均分子量、硅氧烷单元和排序。
所述膜的实施例可包含硅酮组合物的固化产物。可以使用多种固化方法，包括任何合适的固化方法，包括例如硅氢加成固化、缩合固化、自由基固化、胺-环氧固化、辐射固化、冷却或其任意组合。
为了更好地理解各种实施例，可参考下列以说明方式提供的实例。除非另外指明，所有实验均在22±1℃进行。除非另外指明，所述扫描流体均按密封的高密度塑料或玻璃容器中的原样使用。
参考实例1：膜吸收
将干燥的压缩空气料流进料到鼓泡机，该鼓泡机包括装有去离子水的1L不锈钢圆柱体(Swagelok型号304L-HDF4-1000)。空气流速由转子流量计(Dwyer型号RMB-54-SSV)控制。将离开鼓泡机的加湿空气进料到致密无孔无支撑的交联硅酮中空纤维模块(梅达雷公司(MedArray Inc.))的孔侧，该模块具有0.83m2的膜面积，具有约11,000根基于聚二甲基硅氧烷的纤维。构成模块的中空纤维各自具有300μm的外径和55μm的壁厚，其有效长度为约8cm。通过数字湿度传感器(Omega型号HX86A)在孔侧入口和出口监测空气的相对湿度(RH)和温度。将扫描液体通过蠕动泵(Cole-Parmer Masterflex型号77200-60)泵送到中空纤维模块的壳侧，其通过位于进料端口相对末端上的圆柱形纤维束中心线的孔口引入而与空气料流反向流动。不锈钢管道和Tygon管道(圣戈班公司(St.Gobain)，R-3603)用于空气的通过，而Masterflex Tygon管道(型号06475-18)用于液体的扫描。当切换流体时，液体管线将通过泵送下一流体几分钟而彻底净化，然后再附接专用于该流体类型的模块。这消除了源自转换时的混合流体效应所带来的潜在问题。
参考实例2：膜解吸
将干燥的压缩空气直接进料到如参考实例1中所述的交联硅酮中空纤维膜模块的孔侧。对于采用适度潮湿的空气进料的试验，首先如前所述使干燥的空气通过鼓泡器，然后再进料到模块中。就比较例C20和实例85而言，使用了设计相当但标称表面积为0.25m2的较低面积的模块(梅达雷公司)，其具有约3300根基于聚二甲基硅氧烷的纤维。该模块由与较大模块相同尺寸的致密无孔无支撑硅酮中空纤维构成。空气流速由转子流量计(Dwyer型号RMB-54-SSV)控制。通过数字湿度传感器(Omega型号HX86A)在孔侧入口和出口监测空气的RH和温度。将扫描液体通过蠕动泵(Cole-Parmer Masterflex型号77200-60)泵送到中空纤维模块的壳侧，其与空气料流的流动相反，如参考实例1所述。不锈钢管道和Tygon管道(圣戈班公司，R-3603)用于空气的通过，而Masterflex Tygon管道(06475-18)用于液体的扫描。当切换流体时，液体管线将通过泵送下一流体几分钟而彻底净化，然后再附接专用于该流体类型的模块。这消除了源自转换时的混合流体效应所带来的潜在问题。
膜吸收实验
比较例C1、C2、C3、C4、C5、C11、C12
通过使湿空气料流以规定的进料RH含量和进料速率通过硅酮中空纤维模块的孔侧而将参考实例1的方法用于测试进料料流与渗余料流之间的相对湿度的内在变化。这些实例中不使用扫描流体。使用以下公式记录进料与渗余料流的RH计之间的差：ΔRH＝进料RH–渗余RH，均以百分比报告。各比较例的详细信息如表2所示。
实例1-55，比较例C6-C10
通过使湿空气料流以规定的进料RH含量和进料速率通过硅酮中空纤维模块的孔侧同时使有机硅流体(或就比较例C6-C10而言为乙二醇)以给定的泵设置(进行了流速校准)流动而将参考实例1的方法用于测试进料料流与渗余料流之间的相对湿度的变化，并将进料料流和渗余料流的RH之间的差记录为ΔRH。各种扫描流体在表1中汇总。各实例的结果和实验条件如表2所示。在表2中，在流体之前的术语“用过的”表示该流体之前已循环通过吸收实验至少一次。在这些实验的每一组中，在使用扫描流体时测得的ΔRH明显高于在表2中每个系列开始时所列的得自相应“干燥”比较实验的基线ΔRH，从而表明在规定的条件下用流体扫描壳侧增强了水蒸汽移除(除湿)效率。
表1：用于膜研究的扫描流体汇总
*表示末端基团随机分布在羟基甲基乙烯基甲硅烷基基团、羟基二甲基甲硅烷基基团之间。小部分羟基末端基团被甲氧基基团取代。
实例1-55与比较例C1-C5和C11、C12合在一起提供了以下证据：通过致密硅酮膜模块的一侧扫描有机硅流体可导致在模块的另一侧的气体混合物中的一种物质的浓度明显降低，并且有机聚硅氧烷流体可为湿空气料流提供显著的除湿效果。根据比较例C6-C10举出的这些例子表明：按照各流体中-OH基团的浓度，由硅氧烷流体提供的水蒸汽移除量级相对于乙二醇不成比例地高，而乙二醇是一种熟知的亲水性、水溶性流体，其-OH基团的浓度比任何硅氧烷流体都要高得多。
膜解吸研究(扫描流体的再生)
比较例C13、C14、C16、C17、C18、C20
通过使干燥或适度潮湿的空气料流以测得的进料RH含量和进料速率通过硅酮中空纤维模块的孔侧而将参考实例2的方法用于测试进料料流与渗余料流之间的相对湿度的内在变化。在这些对照实验中不使用扫描流体，并使用以下公式记录进料料流与渗余料流的RH之间的差：ΔRH＝进料RH–渗余RH，均以百分比报告。各实例的结果和实验条件如表3所示。
实例56-86，比较例C15、C19
通过使干燥空气料流以测得的进料RH含量和进料速率通过硅酮中空纤维模块的孔侧，同时使之前已循环通过膜吸收循环以吸收水的有机硅流体(或就比较例C15而言为新鲜的、按原样的相对干燥的有机硅流体)以给定的泵设置(进行了流速校准)流动而将参考实例2的方法用于测试进料料流与渗余料流之间的相对湿度的变化，并将进料料流与渗余料流的RH计之间的差记录为ΔRH。负ΔRH值对应于水蒸汽从有机硅流体返回到进料侧气体混合物的情况。因此，负值表示成功干燥(再生)了在之前的研究中吸收了水的流体。就实例86而言，发现收到的流体具有高水分含量，并因此标记为“湿”。各实例的结果和实验条件如表3所示。
实例56-86与比较例C13、C14、C16-C18和C20合在一起提供以下证据：在致密硅酮膜的一侧上有机硅流体混合物的至少一种气体或气相组分可通过使单独的气体在膜的另一侧上经过而移除，其中第二气体包含较低分压的所述一种气体或气相组分。比较例C13-C14表明之前已用于吸收的乙二醇无法在相似的条件下再生，从而证明：有机硅扫描液体尤其适合在涉及从混合物中相继吸收和解吸第一气体(比如从空气中吸收和解吸水蒸汽)的气体分离过程中高效使用。
表2：吸收实例。
表3：解吸实例(剥除膜)
表示将0.25m2模块用于这些实验
实例87 膜水蒸汽吸收
将干燥的压缩空气料流进料到鼓泡机，该鼓泡机包括装有去离子水的1L不锈钢圆柱体(Swagelok型号304L-HDF4-1000)。空气流速由转子流量计(Dwyer型号RMB-54-SSV)控制。将离开鼓泡机的加湿空气进料到致密无孔无支撑的交联硅酮中空纤维模块(梅达雷公司)的孔侧，该模块具有0.75m2的膜面积。空气和水蒸汽的气体/蒸汽进料混合物在各种入口露点下以30scfh的体积流速进入膜模块的孔侧。扫描流体G、H、I和J各自独立地以600cfm的流速泵送通过膜模块的壳侧，接触膜，并吸收渗过膜的水蒸汽。干燥的空气料流作为渗余物离开模块。各种入口露点的以格令/小时(grain/h)表示的水蒸汽移除速率如下表4-7所示。
表4：扫描流体G。
入口露点(℃) 水蒸汽移除速率(格令/小时)
14.6 84.7
11.7 67.5
8.8 53.2
4.3 36.5
0.1 25.2
表5：扫描流体H。
入口露点(℃) 水蒸汽移除速率(格令/小时)
13.5 83.1
10.9 66.2
8.9 51.9
4.1 32.4
-0.5 22.3
表6：扫描流体I。
入口露点(℃) 水蒸汽移除速率(格令/小时)
13.6 80.0
10.5 58.4
8.7 43.6
3.9 26.0
-1.3 11.8
表7：扫描流体J。
入口露点(℃) 水蒸汽移除速率(格令/小时)
13.9 72.8
11.5 60.0
8 43.5
4.3 31.2
-1.3 17.6
实例88 使用共混的吸着剂的膜水蒸汽吸收
在各种入口露点下体积流速为20scfh的空气和水蒸汽的气体/蒸汽进料混合物进入表面积为0.75m2的由致密无孔无支撑的交联硅酮中空纤维(梅达雷公司)组成的膜模块的孔侧。将扫描流体G，以及80重量％扫描流体G和20重量％扫描流体B的共混物(流体共混物1)各自独立地以600cfm的流速泵送通过膜模块的壳侧，接触膜，并吸收渗过膜的水蒸汽。干燥的空气料流作为渗余物离开模块。各种入口露点的以格令/小时表示的水蒸汽移除速率如下表8所示。
表8：
入口露点(℃) 水蒸汽移除速率(格令/小时)
扫描流体G 16.0 56.1
流体共混物1 17.2 57.1
实例89 使用共混的吸着剂的膜水蒸汽吸收和解吸
在各种入口露点下体积流速为20scfh的空气和水蒸汽的气体/蒸汽进料混合物进入表面积为0.75m2的由致密无孔无支撑的交联硅酮中空纤维(梅达雷公司)组成的膜模块的孔侧。将扫描流体G和流体共混物1各自独立地以600cfm的流速泵送通过膜模块的壳侧，接触膜，并吸收渗过膜的水蒸汽，直到流体被水蒸汽饱和。在各种入口露点下的干燥空气进入表面积为0.75m2的具有致密无孔无支撑的交联硅酮中空纤维(梅达雷公司)的膜模块的孔侧。以格令/小时表示的从饱和流体到干燥空气的水蒸汽解吸速率如下表9所示。
表9：
入口露点(℃) 水蒸汽移除速率(格令/小时)
扫描流体G -44.6 69.3
流体共混物1 -60.0 56.3
实例90 使用双膜模块和循环利用的吸着剂的连续水蒸汽吸收和解吸
在17.9℃的入口露点下体积流速为1scfm的空气和水蒸汽的气体/蒸汽进料混合物进入表面积为2.1m2的由致密无孔无支撑的交联硅酮中空纤维(梅达雷公司)组成的膜模块(标记为模块1)的孔侧。将冷却到15℃的扫描流体G泵送通过模块1的壳侧。扫描流体G接触膜并吸收渗过膜的水蒸汽。干燥的空气料流作为渗余物离开模块1。将离开模块1的扫描流体G加热到35℃，再进入表面积为2.1m2的由致密无孔无支撑的交联硅酮中空纤维(梅达雷公司)组成的膜模块(标记为模块2)的壳侧。扫描流体G的流速为40g/min。体积流速为0.67scfm的空气和水蒸汽的气体/蒸汽混合物进入模块2的孔侧以再生扫描流体G。在进入模块1的进料与离开模块1的渗余物之间以格令/小时表示的水蒸汽移除速率包含在表10中。模块2中以格令/小时表示的从扫描流体G中解吸水蒸汽的速率包含在表11中。
表10：
表11：
比较例C21 使用1.25m 2 多孔膜的水蒸汽吸收
在14.5℃的入口露点下体积流速为30scfh的空气和水蒸汽的气体/蒸汽进料混合物进入表面积为1.25m2的包含多孔聚丙烯中空纤维(MembranaLiqui-cell Superphobic)的膜模块的管侧。扫描流体G以40ml/min的流速泵送通过膜模块的壳侧，接触膜，并吸收渗过膜的水蒸汽。干燥的空气料流作为渗余物离开模块。该测试的以格令/小时表示的水蒸汽移除速率和以格令/小时-m2表示的水蒸汽通量在表12的整个第一行中给出。
实例91 使用1.0m 2 致密硅酮膜的水蒸汽吸收
在14.1℃的入口露点下体积流速为30scfh的空气和水蒸汽的气体/蒸汽进料混合物进入表面积为1m2的包含致密无孔无支撑的交联硅酮中空纤维(梅达雷公司)的膜模块的管侧。扫描流体G以40ml/min的流速泵送通过膜模块的壳侧，接触膜，并吸收渗过膜的水蒸汽。干燥的空气料流作为渗余物离开模块。该测试的以格令/小时表示的水蒸汽移除速率和以格令/小时-m2表示的水蒸汽通量在表12的整个第二行中给出。
比较例C22 使用1.25m 2 多孔膜的水蒸汽解吸
在-60℃的入口露点下体积流速为30scfh的干燥空气料流进入表面积为1.25m2的包含多孔聚丙烯中空纤维(Membrana Liqui-cell Superphobic)的膜模块的管侧。包含1.8重量％的水的湿扫描流体G以40ml/min的流速泵送通过膜模块的壳侧，接触膜，并解吸水进入空气料流。潮湿的空气料流作为渗余物离开模块。该测试的以格令/小时表示的水蒸汽移除速率和以格令/小时-m2表示的水蒸汽通量在表12的整个第三行中给出。
实例92 使用1.0m 2 致密硅酮膜的水蒸汽解吸
在-60℃的入口露点下体积流速为30scfh的干燥空气料流进入表面积为1m2的包含致密无孔无支撑的交联硅酮中空纤维(梅达雷公司)的膜模块的管侧。包含1.8重量％的水的湿扫描流体G以40ml/min的流速泵送通过膜模块的壳侧，接触膜，并解吸水进入空气料流。潮湿的空气料流作为渗余物离开模块。该测试的以格令/小时表示的水蒸汽移除速率和以格令/小时-m2表示的水蒸汽通量在表12的整个第4行中给出。
表12：
已采用的术语和措辞是用作描述性而非限制性的术语，并且在这类术语和措辞的使用中并不试图排除所示的和所描述的特征或其部分的任何等同物，而是应认识到在本发明的权利要求的范围内可以作出各种修改形式。因此，应当理解，虽然本发明已通过优选的实施例和任选的特征具体地进行公开，但本领域普通技术人员可能作出本文所公开的构思的修改形式和变型，而此类修改形式和变型将被视为在本发明的范围内，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (15)

1.一种从混合物中移除气体的方法，所述方法包括：
将第一致密硅酮膜的第一侧与进料混合物接触，所述进料混合物包含第一气体组分，以及第二气体组分和第一液体组分中的至少一种；以及
将所述膜的第二侧与包含有机硅流体的扫描液体接触，以在所述膜的所述第二侧上产生渗透混合物并在所述膜的所述第一侧上产生渗余混合物，其中所述渗透混合物富含所述第一气体组分，而所述渗余混合物贫乏所述第一气体组分。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一致密硅酮膜为无孔硅酮膜。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述第一致密硅酮膜的厚度为约2-300μm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述第一致密硅酮膜为自支撑膜。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述第一致密硅酮膜为包含一束中空纤维的中空纤维膜模块，其中所述纤维全体具有孔侧和壳侧，其中包括以下至少一者
所述中空纤维膜的第一侧为所述孔侧而所述中空纤维膜的第二侧为所述壳侧，以及
所述中空纤维膜的第一侧为所述壳侧而所述中空纤维膜的第二侧为所述孔侧。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述有机硅流体包含至少一种有机硅，所述有机硅含有至少一种以下基团：羟基基团、醚基团、丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、丙烯酰胺基团、甲基丙烯酰胺基团和聚醚基团。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述有机硅流体包含有机硅氧烷和有机硅烷中的至少一种。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述有机硅流体包含至少一个硅键合的羟基基团、至少一个硅键合的醚、至少一个硅键合的聚醚或其组合。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述硅键合的羟基基团、硅键合的醚或至少一个硅键合的聚醚键合到非末端硅。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述进料气体混合物包含二氧化碳，以及氮气和甲烷中的至少一种，而渗透气体混合物富含二氧化碳。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述进料气体混合物包含水蒸汽而所述渗透气体混合物富含水蒸汽。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括干燥第一渗透混合物并使干燥的第一渗透混合物再循环以接触所述第一致密硅酮膜的所述第二侧。
13.根据权利要求12所述的方法，其中干燥所述第一渗透混合物包括将第二致密硅酮膜的第一侧与所述第一渗透混合物接触并将所述第二致密硅酮膜的第二侧与干燥扫描气体接触。
14.一种从液体中移除气体的方法，所述方法包括：
将第一致密硅酮膜的第一侧与气态料流接触；以及
将所述膜的第二侧与包含含有第一气体组分的有机硅流体的液体接触，以在所述膜的所述第一侧上产生气态渗透混合物并在所述膜的所述第二侧上产生渗余有机硅流体，其中所述渗透混合物富含所述第一气体组分，而所述渗余有机硅流体贫乏所述第一气体组分。
15.一种从混合物中移除气体的方法，所述方法包括：
将第一致密硅酮膜的第一侧与进料混合物接触，所述进料混合物包含第一气体组分，以及第二气体组分或第一液体组分中的至少一种；
将所述第一膜的第二侧与包含有机硅流体的扫描液体接触，以在所述第一膜的所述第二侧上产生第一渗透混合物并在所述第一膜的所述第一侧上产生第一渗余混合物，其中所述第一渗透混合物富含所述第一气体组分，而所述第一渗余混合物贫乏所述第一气体组分；
将第二致密硅酮膜的第一侧与气态料流接触；
将所述第二膜的第二侧与所述第一渗透混合物接触，以在所述第二膜的所述第一侧上产生第二渗透混合物并在所述膜的所述第二侧上产生第二渗余物，其中所述第二渗透混合物富含所述第一气体组分，而所述第二渗余物贫乏所述第一气体组分；以及
使用至少一些所述第二渗余物作为所述扫描液体的至少一部分重新执行所述第一膜的所述第一和第二侧的接触。
CN201380041792.0A 2012-09-26 2013-09-25 使用与有机硅流体接触的至少一个膜分离气体的方法 Active CN104661726B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261705663P 2012-09-26 2012-09-26
US61/705,663 2012-09-26
US201361778952P 2013-03-13 2013-03-13
US61/778,952 2013-03-13
PCT/US2013/061625 WO2014052419A1 (en) 2012-09-26 2013-09-25 Method of separating a gas using at least one membrane in contact with an organosilicon fluid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104661726A true CN104661726A (zh) 2015-05-27
CN104661726B CN104661726B (zh) 2017-08-08

Family

ID=49304400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380041792.0A Active CN104661726B (zh) 2012-09-26 2013-09-25 使用与有机硅流体接触的至少一个膜分离气体的方法

Country Status (4)

Country Link
US (4) US9731245B2 (zh)
EP (1) EP2900354B1 (zh)
CN (1) CN104661726B (zh)
WO (2) WO2014052423A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103635250A (zh) * 2011-06-03 2014-03-12 塞尔格有限责任公司 平板接触器和方法
KR20140047056A (ko) * 2011-06-06 2014-04-21 다우 코닝 코포레이션 폴리에테르― 및 규산질 충전제―함유 실리콘 조성물로부터 유도되는 막
US9731245B2 (en) 2012-09-26 2017-08-15 Dow Corning Corporation Method of separating a gas using at least one membrane in contact with an organosilicon fluid
CN105916924B (zh) * 2014-03-25 2019-01-11 美国陶氏有机硅公司 改性的弹性体表面
EP3122440B1 (en) 2014-03-25 2018-11-21 Dow Silicones Corporation Method of separating volatile siloxane from a liquid feed mixture
JP6538726B2 (ja) * 2014-06-11 2019-07-03 ダウ シリコーンズ コーポレーション 気体及び液体を反応させる膜接触器を使用して有機ケイ素生成物を生成する方法
GB2534383A (en) * 2015-01-21 2016-07-27 Deng Liyuan Process
WO2016145274A1 (en) * 2015-03-11 2016-09-15 Dow Corning Corporation Method of removing organopolysiloxanes from a mixture of organopolysiloxanes
US10537853B2 (en) 2015-09-24 2020-01-21 Dow Silicones Corporation Method of removing volatile compounds from emulsions
WO2017195083A1 (en) * 2016-05-12 2017-11-16 Sabic Global Technologies B.V. Process for separation of hydrogen and oxygen produced from photocatalytic water splitting by absorption
WO2018063849A1 (en) * 2016-09-28 2018-04-05 Dow Corning Corporation Radiant heat transfer device and membrane or liquid contactor for dehumidification or humidification of air
KR102436088B1 (ko) 2017-03-14 2022-08-26 다우 실리콘즈 코포레이션 수착제 공중합체를 사용하여 혼합물 내의 유기규소 성분을 고갈시키는 방법 및 상기 방법을 실시하는 장치
CN109341141B (zh) * 2018-08-27 2020-03-27 山东大学 一种管外降膜热管式吸收换热装置
US20230015857A1 (en) * 2020-01-21 2023-01-19 Top Product Innovations Method to reduce both vocs and co2 in living and working spaces
US11491464B1 (en) 2021-06-24 2022-11-08 Avanpore LLC Mesoporous poly (aryl ether ketone) hollow fiber membranes and use thereof in mass transfer processes

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1255073A (zh) * 1997-05-09 2000-05-31 荷兰应用科学研究会(Tno) 在高压下进行气体/液体膜吸收的设备和方法
US6221131B1 (en) * 1997-10-09 2001-04-24 Petroleo Brasiletro S.A.-Petrobras Multi-stage process for the separation/recovery of gases
WO2007104769A1 (en) * 2006-03-16 2007-09-20 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for removing metal sulphide particles from a liquid stream
US20070286783A1 (en) * 2006-05-10 2007-12-13 Pierre-Louis Carrette Method of deacidizing a gaseous effluent with extraction of the products to be regenerated
CN101143288A (zh) * 2006-07-17 2008-03-19 通用电气公司 二氧化碳捕获系统及方法
JP2008178874A (ja) * 2007-01-18 2008-08-07 General Electric Co <Ge> 二酸化炭素分離用複合メンブレン
CN102300622A (zh) * 2009-02-02 2011-12-28 赢创德固赛有限公司 使用4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶水溶液从气体混合物吸收co2

Family Cites Families (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3339341A (en) 1965-12-22 1967-09-05 Du Pont Fluid separation process and apparatus
US3466508A (en) 1967-06-21 1969-09-09 Mallory & Co Inc P R Stabilization of solid electrolyte capacitors by means of atmospheric control
US3491269A (en) 1967-08-21 1970-01-20 Mallory & Co Inc P R Construction for non-hermetic sealed solid electrolyte capacitor
US3668183A (en) 1970-11-03 1972-06-06 Union Carbide Corp Production of polyenamines
JPS5263188A (en) * 1975-11-18 1977-05-25 Terukatsu Miyauchi Method of separating mixed gas
US4122029A (en) 1977-07-27 1978-10-24 Dow Corning Corporation Emulsion compositions comprising a siloxane-oxyalkylene copolymer and an organic surfactant
JPS55121337A (en) 1979-03-13 1980-09-18 Teijin Ltd Ventilating device for dehumidification
US4260780A (en) 1979-11-27 1981-04-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Phenylmethylpolysilane polymers and process for their preparation
US4276424A (en) 1979-12-03 1981-06-30 Petrarch Systems Methods for the production of organic polysilanes
SU975041A1 (ru) 1980-07-07 1982-11-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Переработке Газа Способ разделени углеводородных газовых смесей
US4314956A (en) 1980-07-23 1982-02-09 Dow Corning Corporation High yield silicon carbide pre-ceramic polymers
US4324901A (en) 1981-04-29 1982-04-13 Wisconsin Alumni Research Foundation Soluble polysilastyrene and method for preparation
US4530879A (en) 1983-03-04 1985-07-23 Minnesota Mining And Manufacturing Company Radiation activated addition reaction
US4466202A (en) 1983-03-07 1984-08-21 Bend Research, Inc. Energy-efficient evaporation process with means for vapor recovery
US4510094A (en) 1983-12-06 1985-04-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Platinum complex
DE3521388A1 (de) 1985-06-14 1986-12-18 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Thermoplastische formmassen mit flammwidrigen eigenschaften
EP0263212B1 (en) 1986-10-08 1990-12-27 Ube Industries, Ltd. Method for removing water vapor from water vapor-containing gas
PL149837B2 (en) 1987-05-14 1990-03-31 Method of removing acid gases from a mixture of pyrolysis gases
JPH0199631A (ja) 1987-10-13 1989-04-18 Shirakawa Seisakusho:Kk 除湿機
FR2623101A1 (fr) 1987-11-12 1989-05-19 Rhone Poulenc Rech Membrane composite utilisable pour enlever de la vapeur d'eau a de l'air ou a du gaz carbonique
US4871379A (en) 1987-12-22 1989-10-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Modular, shell-less, air permeator
JPH0214244A (ja) 1988-06-30 1990-01-18 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd 加熱硬化性オルガノポリシロキサン組成物
US5002590A (en) 1989-09-19 1991-03-26 Bend Research, Inc. Countercurrent dehydration by hollow fibers
NL8902897A (nl) 1989-11-23 1991-06-17 Tno Zuiveren van lucht.
US5034126A (en) 1990-01-29 1991-07-23 The Dow Chemical Company Counter current dual-flow spiral wound dual-pipe membrane separation
DE4101045A1 (de) 1990-02-05 1991-08-08 Caldyn Apparatebau Gmbh Verfahren zur trocknung von gemischhaltigen trocknungsguetern
US5387417A (en) 1991-08-22 1995-02-07 Dow Corning Corporation Non-greasy petrolatum emulsion
EP0577276B1 (en) 1992-06-30 1997-08-20 Dow Corning Corporation High strength elastomeric desiccant
NL9301245A (nl) * 1993-07-15 1995-02-01 Tno Werkwijze en inrichting voor het afscheiden van een component uit een fluidummengsel.
NO180520C (no) * 1994-02-15 1997-05-07 Kvaerner Asa Fremgangsmåte til fjerning av karbondioksid fra forbrenningsgasser
US6165253A (en) * 1994-05-23 2000-12-26 New Jersey Institute Of Technology Apparatus for removal of volatile organic compounds from gaseous mixtures
DE4423195A1 (de) 1994-07-01 1996-01-04 Wacker Chemie Gmbh Triazenoxid-Übergangsmetall-Komplexe als Hydrosilylierungskatalysatoren
US5811487A (en) 1996-12-16 1998-09-22 Dow Corning Corporation Thickening silicones with elastomeric silicone polyethers
US6117963A (en) * 1997-03-26 2000-09-12 Th Goldschmidt Ag Tetrahydrofuran-containing silicone polyethers
DE19812960C1 (de) 1998-03-24 1999-11-04 Kompressoren Und Druckluft Tec Membrantrockner
JP2000037612A (ja) 1998-07-24 2000-02-08 Kao Corp 有機化合物の回収方法
JP2001294512A (ja) 2000-04-12 2001-10-23 Nippon Unicar Co Ltd 油中水型乳化化粧料
US20020165505A1 (en) 2001-03-01 2002-11-07 Gee Ronald Paul Pervaporation separation of volatile siloxanes from emulsions
US6797212B2 (en) 2002-04-18 2004-09-28 Medarray, Inc. Method for forming hollow fibers
US20030228333A1 (en) 2002-05-28 2003-12-11 Fecht Cassandre Michelle Substituted hydrocarbyl functional siloxanes for household, health, and personal care applications
KR101338924B1 (ko) 2004-01-22 2013-12-10 다우 코닝 코포레이션 첨가양생재에 대한 부착성을 향상시킨 조성물과 이 조성물과 일체화된 복합물
US7459515B2 (en) 2004-09-15 2008-12-02 Ppg Industries Ohio, Inc. Fast-curing modified siloxane compositions
DE102004053167A1 (de) * 2004-11-01 2006-05-04 Degussa Ag Polymere Absorptionsmittel für die Gasabsorption und Absorptionsprozess
EP1866344B1 (en) 2005-01-04 2009-07-29 Dow Corning Corporation Organosillicon functional boron amine catalyst complexes and curable compositions made therefrom
US7846407B2 (en) 2006-04-07 2010-12-07 Liang Hu Self-concentrating absorbent for acid gas separation
JP5248629B2 (ja) 2008-01-25 2013-07-31 アライアンス フォー サステイナブル エナジー リミテッド ライアビリティ カンパニー 除湿のために、膜に含有された液体乾燥剤を用いる間接蒸発冷却器
US9440182B2 (en) * 2008-12-24 2016-09-13 General Electric Company Liquid carbon dioxide absorbents, methods of using the same, and related systems
US8030509B2 (en) * 2008-12-24 2011-10-04 General Electric Company Carbon dioxide absorbent and method of using the same
WO2011087847A2 (en) 2009-12-22 2011-07-21 Yale University Accelerated mri with nonlineear spatial encoding gradients
EP2577178B1 (en) 2010-05-25 2019-07-24 7AC Technologies, Inc. Methods and systems using liquid desiccants for air-conditioning and other processes
CA2800706A1 (en) 2010-05-26 2011-12-01 Multisorb Technologies, Inc. Silicone polymer desiccant composition and method of making the same
US8747694B2 (en) 2010-06-17 2014-06-10 General Electric Company Carbon dioxide absorbent and method of using the same
US9333454B2 (en) * 2011-01-21 2016-05-10 International Business Machines Corporation Silicone-based chemical filter and silicone-based chemical bath for removing sulfur contaminants
TW201311338A (zh) 2011-07-14 2013-03-16 Dow Corning 藉由經膜除濕空氣之乾燥材料的方法
US9731245B2 (en) 2012-09-26 2017-08-15 Dow Corning Corporation Method of separating a gas using at least one membrane in contact with an organosilicon fluid

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1255073A (zh) * 1997-05-09 2000-05-31 荷兰应用科学研究会(Tno) 在高压下进行气体/液体膜吸收的设备和方法
US6221131B1 (en) * 1997-10-09 2001-04-24 Petroleo Brasiletro S.A.-Petrobras Multi-stage process for the separation/recovery of gases
WO2007104769A1 (en) * 2006-03-16 2007-09-20 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for removing metal sulphide particles from a liquid stream
US20070286783A1 (en) * 2006-05-10 2007-12-13 Pierre-Louis Carrette Method of deacidizing a gaseous effluent with extraction of the products to be regenerated
CN101143288A (zh) * 2006-07-17 2008-03-19 通用电气公司 二氧化碳捕获系统及方法
JP2008178874A (ja) * 2007-01-18 2008-08-07 General Electric Co <Ge> 二酸化炭素分離用複合メンブレン
CN102300622A (zh) * 2009-02-02 2011-12-28 赢创德固赛有限公司 使用4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶水溶液从气体混合物吸收co2

Also Published As

Publication number Publication date
EP2900354B1 (en) 2019-04-03
CN104661726B (zh) 2017-08-08
US20160023159A1 (en) 2016-01-28
US9731245B2 (en) 2017-08-15
EP2900354A1 (en) 2015-08-05
US20150190747A1 (en) 2015-07-09
US20160023158A1 (en) 2016-01-28
WO2014052423A1 (en) 2014-04-03
US20180078894A1 (en) 2018-03-22
US9833737B2 (en) 2017-12-05
WO2014052419A1 (en) 2014-04-03
US10456738B2 (en) 2019-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104661726A (zh) 使用与有机硅流体接触的至少一个膜分离气体的方法
Solangi et al. A review of recent trends and emerging perspectives of ionic liquid membranes for CO2 separation
Lau et al. Reverse-selective polymeric membranes for gas separations
Sridhar et al. Separation of carbon dioxide from natural gas mixtures through polymeric membranes—a review
Kárászová et al. Progress in separation of gases by permeation and liquids by pervaporation using ionic liquids: A review
Nafisi et al. Development of nanocomposite membranes containing modified Si nanoparticles in PEBAX-2533 as a block copolymer and 6FDA-durene diamine as a glassy polymer
Kumar et al. Polyethyleneimine-modified MCM-48 membranes: effect of water vapor and feed concentration on N2/CO2 selectivity
Al-Marzouqi et al. CO2 removal from CO2− CH4 gas mixture using different solvents and hollow fiber membranes
KR102186340B1 (ko) 가교결합된 탄성중합체 수착제를 사용하여 혼합물 내의 휘발성 성분을 고갈시키는 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 장치
Fajrina et al. A crucial review on the challenges and recent gas membrane development for biogas upgrading
Lee et al. Integrated membrane contactor absorber/regeneration column process for CO2 capture with large scale module at various operating conditions
Xia et al. Regenerative oil scrubbing of volatile organic compounds from a gas stream in hollow fiber membrane devices
WO2018063849A1 (en) Radiant heat transfer device and membrane or liquid contactor for dehumidification or humidification of air
Zhao et al. Facile fabrication of FAS-PDMS/PEEK composite hollow fiber membrane with honeycomb-like structure for CO2 capture from flue gas by membrane absorption
CN106132512B (zh) 从进料混合物中分离挥发性硅氧烷的方法
WO2013112792A1 (en) Metal silicon framework composition useful for gas separations
KR101596120B1 (ko) 다공성 유무기 복합체 및 이의 제조방법
Meshksar et al. CO2 separation with ionic liquid membranes
US10537853B2 (en) Method of removing volatile compounds from emulsions
WO2017098802A1 (ja) 保護層付きガス分離膜、保護層付きガス分離膜の製造方法、ガス分離膜モジュール及びガス分離装置
WO2021215265A1 (ja) 二酸化炭素吸収材、二酸化炭素吸収材の製造方法、二酸化炭素分離体および二酸化炭素分離回収装置
US11000810B2 (en) Borate-containing membranes for gas separation
KR102436088B1 (ko) 수착제 공중합체를 사용하여 혼합물 내의 유기규소 성분을 고갈시키는 방법 및 상기 방법을 실시하는 장치
US10589228B2 (en) Di-substituted siloxane solvents for gas capture
Gutiérrez-Hernández et al. 6FDA-polyimide thin-film composite hollow fiber membranes for hydrofluorocarbons and CO2 separations

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: michigan

Patentee after: Dow organosilicon company

Address before: michigan

Patentee before: Dow Corning