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本文以油气回收为目的,进行了中空纤维膜的制备、膜吸收法回收油气并利用ASPEN PLUS软件模拟吸收-解吸-回收过程等研究。首先,在制备中空纤维膜时采用浸入式相转化法,以聚醚酰亚胺(PEI)为膜材料,N-二甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,以不同量的甘油和水作为非溶剂添加剂。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、万能试验机、表面接触角测试仪和孔隙度测试对中空纤维膜进行表征,研究不同质量比的甘油或水作为非溶剂添加剂对聚酰亚胺中空纤维膜微观结构、力学性能及亲水性能的影响。结果表明:甘油作为非溶剂添加剂时,中空纤维膜中海绵层的厚度随甘油含量的增加而减少,手指状的结构同时增大,有助于提高PEI中空纤维膜的孔隙率和强度。将甘油添加量控制在5 wt.%或6 wt.%时,中空纤维膜的强度提高效果最好;随着添加剂水含量的增加,靠近外表面一侧的结构逐渐变得更疏松多孔,膜孔数量明显增多,孔隙面积明显增大。在水含量为4 wt.%时,靠近外表面一侧的截面结构呈现网状结构;且中空纤维膜表面的孔隙密度不断减小,孔隙大小不断增加,粗糙度也有所增加;但其疏油性能不断提高。在膜吸收过程中,利用做好的PEI中空纤维膜对油气进行吸收,出气口的气体流速越小,吸收膜组件对混合气体中的油气吸收效果最好;采用高温热导油作为试验过程中的吸收剂时,吸收膜组件对正己烷气体的吸收效果最好;吸收剂在管程之间的流速和中空纤维膜内径中气体流量的绝对值相差为0.2 L/min~0.5 L/min之间时,吸收膜组件对油气的吸收效果越好。当气体出口流速为1 L/min,吸收剂为高温热导油且流速为1.45 L/min时,添加剂甘油含量为5 wt.%的对混合气体中的正己烷吸收率为97.68%。利用ASPEN PLUS软件,模拟吸收-解吸-回收的过程。在模型中设定了混合气体中油气组分的苯、正己烷、异己烷的含量分别为6%、4%和1%;气体进料流量为200 kmol/h,吸收剂进料流量为55 cum/h,解吸塔(即闪蒸罐)温度为100℃。模拟结果显示整个吸收-解吸-回收模型对油气的回收率达到99.99%。这一模拟的结果证明了膜吸收过程后吸收剂吸收油气再解吸过程的可行性,从而达到了吸收剂重复利用的目的。