双相中空纤维膜的氧渗透模拟计算研究

杨春利¹，许启明¹，宫明¹，刘卫²

1. 西安建筑科技大学材料科学与工程博士后流动站2. 中国科学技术大学材料科学与工程系,中国科学院能量转换材料重点实验室

摘 要：采用相转化/烧结技术制备了致密的Bi1.5Y0.3Sm0.2O3-La0.8Sr0.2MnO3–δ双相复合陶瓷中空纤维膜.所得的中空纤维膜具有非对称结构,靠近膜管内表面部分是指状孔结构,而靠近膜管外表面则是非常致密的结构.中空纤维膜的内部尾端的氧气含量与膜管内外的氧分压、纤维膜的长度等有很大的关系.由于随着氧气的渗透,膜管内的氧分压沿轴向是增大的,可以将膜管均分为n段,采用活塞式流动模型结合Wagner氧渗透理论对双相复合中空纤维膜的氧渗透过程进行了模拟,模拟结果和实测的相符合,对于估算膜组件的氧气生产能力具有很好的指导意义.

关键词：双相复合中空纤维膜;氧渗透过程;活塞式流动模型;Wagner方程;