气体膜分离技术及应用
膜技术在氢气分离中的应用
膜技术在氢气分离中的应用：
膜技术在氢气分离中有多种应用，主要涉及以下几种技术：
1.氢气膜分离技术：这是开发应用最早、适用范围很广、技术最成熟和经济效益十分
显著的技术。
该技术主要用来从含氢和其它气体的混合气中，分离和提浓氢气。
它之所以在气体膜分离技术中占有如此重要位置的原因不仅是因为氢气在化工和石化工业中的重要性，而且还在于氢气膜分离所具有的技术适用性和经济合理性。
2.透氧膜制氢技术：江河清指出，采用膜分离技术可以将反应和分离耦合，一步直接
得到不含CO的氢气，易于后期集成化操作，投资和占地面积较小，是一种更经济、更有前景的氢气分离技术。
基于江河清提出的耦合策略，该团队将水分解制氢与低碳烷烃催化转化耦合到膜两侧，一侧得到了不含CO的氢气，另一侧则得到了合成气和乙烯等高附加值产品，避免了复杂、高成本的分离纯化过程。
气体膜分离技术
气体膜分离技术面临着来自其他分离技术的竞争压力，如蒸馏、吸附、吸收等。为了在市 场上获得竞争优势，需要不断提高技术的性能和降低成本。
技术创新
通过技术创新不断改进气体膜分离技术的性能和降低成本是市场成功的关键。这包括研发 新型膜材料、优化膜组件的设计和操作参数，以及开发新的应用领域。
未来发展方向与趋势
新型膜材料的研发
随着材料科学的不断发展，未来 将有更多新型的膜材料涌现，为 气体膜分离技术的发展提供新的
可能性。
集成化与智能化
未来气体膜分离技术将朝着集成 化和智能化的方向发展，实现多 级分离、能量回收和自动控制等
功能。
应用领域的拓展
随着气体膜分离技术的不断改进 和成本的降低，其应用领域将进 一步拓展，包括氢气、二氧化碳 等特殊气体的分离，以及生物医
气体膜分离技术
• 气体膜分离技术概述 • 气体膜分离技术的基本原理 • 气体膜分离技术的主要工艺流程
• 气体膜分离技术的实际应用案例 • 气体膜分离技术的挑战与前景
01
气体膜分离技术概述
定义与原理
定义
气体膜分离技术是一种基于气体在压 力驱动下通过高分子膜的选择性渗透 进行混合气体分离的先进技术。
原理
利用不同气体在膜中溶解和扩散速率 的不同实现选择性分离。在压力差的 作用下，渗透速率较快的组分优先透 过膜，从而达到分离目的。
分类与特点
分类
根据膜材料和分离机理，气体膜分离 技术可分为有机膜分离和无机膜分离 两类。
特点
操作简单、能耗低、无相变、无污染、 分离效率高、可实现大规模连续生产 等。
应用领域
工业气体分离
用于从混合气体中分离出氢气 、氮气、氧气等高纯度气体， 广泛应用于石油、化工、冶金
净化天然气的膜分离技术
净化天然气的膜分离技术1. 膜分离技术的原理膜分离技术是一种通过膜材料对气体或液体混合物进行分离的技术。
其基本原理是利用膜材料的选择性渗透性，在一定的条件下，使得某一种成分通过膜而另一种成分被拦截在膜的一侧，从而实现了混合物的分离。
膜分离技术与传统的物理吸附、化学吸附等净化技术相比，具有操作简便、能耗低、净化效率高等优点。
天然气中的杂质主要包括二氧化碳、硫化氢等，这些有害成分在天然气的净化过程中需要被有效地去除。
而膜分离技术在这一领域具有良好的应用前景。
对于天然气中的二氧化碳和硫化氢, 可采用多种膜材料进行分离和净化。
对于二氧化碳的分离，可以采用聚醚膜和聚醚胺膜等。
这些膜材料具有较高的选择性，能够有效地将二氧化碳从天然气中分离出来。
而对于硫化氢的分离，则可以选择聚偏氟乙烯膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜等。
这些膜材料具有良好的耐化学性和高渗透性，适合用于硫化氢的分离。
通过将这些膜装置在一定的反应器内，天然气中的二氧化碳、硫化氢等有害成分将被高效地去除，获得高纯度的天然气。
膜分离技术在净化天然气方面具有一系列的优势。
膜分离技术净化天然气不需要添加任何化学试剂，无需进行高温高压处理，因此操作简便、安全性高，对环境没有污染。
在能源消耗方面，膜分离技术相比其他净化方法更为节能，能大幅度降低天然气净化的成本。
膜分离技术的设备结构简单，占地面积小，极大地节约了生产空间。
4. 膜分离技术的应用现状和展望目前，膜分离技术在净化天然气领域已经得到了广泛的应用。
随着工业化程度的不断提高和环保要求的不断加强，膜分离技术的应用前景也越来越广阔。
未来，随着膜材料性能的进一步优化和膜分离设备的不断提升，膜分离技术将在净化天然气领域发挥更加重要的作用。
膜技术在气体分离中的应用
标准技术 / S t a n d a r d T e c h n o l o g y1841 前言以膜为介质来分离物质很早就有应用，但利用高分子膜分离气体的研究工作却只在近20年发展起来。
最早是1954年，美国学者通过特殊的三氟氯乙烯膜，对混合气体进行浓缩时，发现膜对气体具有一定的分离作用，20世纪80年代气体膜分离产品在美国生产后，美国和欧洲都将气体膜分离技术作为主要发展方向之一。
国内的气体膜分离技术也发展迅速，科研机构和膜技术公司通过自主研发，其技术和设备已经达到一定的水平，为国内气体分离膜的发展起了很大的推动作用。
2 气体分离膜的分类气体渗透膜一般可由各类材料构成，膜的制备方法也各不相同，可分为多孔质和非多孔质两种，它们各由无机物和有机高分子材料组成。
其中多孔膜材质包括玻璃、陶瓷、金属、微孔聚乙烯、多孔乙酸纤维等，非多孔质膜（均质）材质包括离子导电性固体（ZrO 2），(β-氧化铝）钯合金、均质乙酸纤维、合成高分子等。
3 气体分离膜的应用3.1 空气分离空气中含有78%的氮气和21%的氧气，空气是工业用氮气和氧气的主要原料，传统氮气和氧气是通过深冷精馏法生产。
但传统方法能耗高、投资大、操作难度大，而通过膜分离发，解决了上述难题，具有很大的发展潜力。
氮在某些工业和商业的应用中并不需要超高纯度，通过膜分离法生产的氮气纯度能达到99%，且投资小。
目前膜分离法制氮大约占氮总生产量的30%。
膜分离过程是将空气通过压缩机，加压至0.8~1.0 MPa，通过膜组件(中空纤维膜组件)，分离得到氧气和氮气。
此系统中原料空气压缩费用占总生产费用的2/3，而膜组件的费用仅占1/3或更少，降低空气压缩费和提高膜通量是减少膜法制氮成本的关键。
通过膜分离法生产的氧气通常不是纯氧，而是富养空气，富养空气不能直接使用，因此，在制氧过程中还需要加入二次分离装置。
一级分离单元中含有21%氧气的空气通过真空泵渗透后生产的富氧空气，再次进行分离，此时进入二级分离系统的气体体积是第一级的1/4~1/3，同时氧的纯度也提高了，所以二级分离比一级分离要容易，也可以使用另外的膜系统，需要的成本也相对较小。
膜分离的类型及应用
膜分离的类型及应用
膜分离是一种利用膜作为过滤介质进行分离的技术，根据膜的类型和分离方式可以分为以下类型：
1.微滤膜：可滤除直径为0.1~10微米的颗粒、细菌等微生物，常用于饮用水、造纸等行业；
2.超滤膜：可滤除直径为0.001~0.1微米的物质，如蛋白质、胶体等，常用于食品、药品等行业；
3.逆渗透膜：可滤除直径为0.0001~0.001微米的物质，如离子、有机物等，常用于水处理、海水淡化等行业；
4.气体分离膜：可分离各种气体，如氢气、氧气、氮气等，常用于气体制备、石油化工等行业。
膜分离技术应用广泛，主要包括以下几个方面：
1.水处理：利用膜分离技术可以去除水中各种污染物，如悬浮颗粒、有机物、离子等，使水达到饮用水、工业用水等标准；
2.食品工业：可用于牛奶、果汁、啤酒等食品中的微生物、蛋白质等的分离、浓缩和洗涤，改善产品品质；
3.药品工业：可用于药品中的蛋白质、多肽类分离提纯，同时也可以去除微生物、细菌等污染物；
4.环保领域：可用于废水处理、大气污染治理等方面，对环境保护有很大的作用。
气体分离技术的原理和应用
气体分离技术的原理和应用气体分离技术是一种将混合气体中不同成分分离出来的方法，它在许多领域都有广泛的应用。
例如，石油化工、能源、化学、医疗和食品等行业都使用气体分离技术。
气体分离技术的基本原理是根据不同成分分子的物理和化学性质，利用一系列的分离方法将混合气体分离成不同成分。
这些物理和化学性质包括分子量、极性、活性、热力学性质、化学反应性等。
一种常见的气体分离方法是吸附分离技术，它是利用吸附剂对混合气体中不同成分的分子吸附作用不同，从而实现分离。
吸附剂可以是粉末、颗粒、纤维、膜等，例如，活性炭、分子筛、聚合物膜等都可以作为吸附剂使用。
气体进入吸附剂后，不同成分的分子在吸附剂表面的吸附力不同，分离出来的纯气体则可以通过调整温度、压力、流速等操作变成具有预定值的产品气体。
另一种气体分离方法是膜分离技术，它是利用特殊材料制成的膜对气体进行分离。
不同的气体分子在膜上的传输速率不同，从而实现分离。
膜分离技术具有结构简单、操作方便、能耗低等优点，与传统气体分离方法相比，它具有更高的经济性和环境友好性。
气体分离技术广泛应用于石油和天然气加工行业。
例如，在石化行业中，气体分离技术被用于对天然气、乙烯、甲醇等气体的分离和纯化。
在食品行业中，气体分离技术被用于气调包装。
通过对食品包装容器内部进行控制，可以使氧气、氮气、二氧化碳等气体比例达到最佳，从而有效地延长食品的保质期。
除了以上应用，气体分离技术还被广泛应用于核电站、火箭制造、药品制造等领域。
例如，在医疗领域中，气体分离技术被用于制备氧气和麻醉气体。
在核电站中，气体分离技术被用于对稀有气体的处理和纯化，从而实现核反应堆的运行。
总之，气体分离技术具有广泛的应用和重要的意义。
随着科技的不断发展，它的应用范围将会更加广泛。
气体膜分离技术及其发展应用
气体膜分离技术及其发展应用气体膜分离技术是一种利用气体分子在多孔膜中传递过程的物理和化学效应进行物质分离的技术。
通过气体在膜材料中的传递过程，不同大小、不同形状、不同性质的气体分子被分离出来，实现了气体纯化、浓缩、脱水和回收等目的。
由于其具有高效、节能、环保等优点，在许多领域的应用中得到了广泛关注。
1.气体分离与纯化：气体膜分离技术可以将混合气体中的组分分离出来，实现气体的纯化。
常见的应用包括空气中的氧气和氮气的分离、天然气中的甲烷和乙烷的分离等。
2.气体浓缩：气体膜分离技术可以将稀薄气体中的目标气体浓缩起来。
例如，将大气中的二氧化碳浓缩并用于工业化学反应、碳酸饮料制造等。
3.气体脱水：气体膜分离技术可以通过控制膜材料的选择和操作条件来去除气体中的水分。
这在天然气处理和乙醇生产等领域中具有重要的应用价值。
4.气体回收：气体膜分离技术可以将废气中的有用气体回收利用。
例如，在石油化工行业中，可以通过膜分离技术将废气中的有机溶剂进行回收利用。
1.早期阶段：20世纪50年代至70年代是气体膜分离技术的早期发展阶段。
在这个阶段，主要关注的是膜材料的选择和制备方法，以及对膜分离过程的理论研究。
2.中期阶段：到了20世纪80年代，气体膜分离技术开始逐渐应用于工业实践。
膜的制备方法和分离设备得到了改进，并且开始有了商业化的应用。
3.现代阶段：进入21世纪以后，气体膜分离技术的研究重点逐渐从传统膜材料向新型材料的研发转变。
例如，有机-无机杂化材料、金属有机框架材料等。
4.未来发展：随着能源和环境问题的日益突出，气体膜分离技术在能源和环保领域中的应用前景广阔。
未来发展的重点将在提高气体分离效率、降低成本、减少能耗等方面进行研究。
总之，气体膜分离技术具有广泛的应用前景。
随着新型材料和技术的不断发展，气体膜分离技术将在能源、化工、环保等领域中发挥更加重要的作用，为人类的可持续发展做出贡献。
膜分离技术分离氧气
膜分离技术分离氧气膜分离技术是一种常用于分离气体的方法，其中包括分离氧气。
氧气是一种广泛应用于工业、医疗和生活领域的重要气体资源。
膜分离技术通过使用特殊的膜材料，根据气体分子的大小、形状和亲疏水性等特性，将混合气体中的氧气分离出来。
膜分离技术的原理是利用膜材料的选择性透气性能，通过对气体混合物的压力差、浓度差或温度差等驱动力，将气体分子按其不同的透过性能通过膜层，从而实现分离和富集氧气的目的。
常用的膜材料有聚合物膜、陶瓷膜和金属膜等。
聚合物膜是膜分离技术中应用最广泛的一种膜材料。
聚合物膜具有良好的透气性能和机械强度，可根据不同的气体分子大小和形状进行调整。
在氧气分离中，聚合物膜可以选择性地通过较小分子的氧气，而阻隔较大分子的氮气和其他杂质气体。
通过调整膜材料的结构和组成，可以获得不同的氧气分离效果。
陶瓷膜是一种以无机材料为基础制备的膜材料。
陶瓷膜具有较高的化学稳定性和热稳定性，适用于高温、强酸、强碱等恶劣环境下的氧气分离。
陶瓷膜的分离机制主要是通过孔道和表面的分子筛效应来实现，对气体分子的大小和形状要求比较严格。
因此，陶瓷膜在氧气分离中具有较高的选择性和分离效率。
金属膜是一种以金属材料为基础制备的膜材料。
金属膜具有较高的透气性能和机械强度，适用于高压、高温等恶劣条件下的氧气分离。
金属膜的分离机制主要是通过气体分子在金属膜表面的吸附和解吸作用来实现，对气体分子的亲疏水性和扩散性要求较高。
金属膜在氧气分离中具有较高的通透性和稳定性。
膜分离技术具有分离效率高、操作简单、能耗低等优点，因此在氧气制备、空分设备、医疗氧气等领域得到广泛应用。
在氧气制备中，通过将空气经过膜分离装置，可以将氧气从空气中分离出来，制备高纯度的氧气。
在空分设备中，膜分离技术可以与传统的吸附分离技术相结合，提高氧气的分离效率和产量。
在医疗氧气中，通过膜分离技术可以将空气中的氧气富集到医用标准，用于治疗疾病和提供呼吸支持。
膜分离技术是一种有效的氧气分离方法，通过选择合适的膜材料和优化的工艺条件，可以实现对氧气的高效分离和富集。
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目前，该领域的研究主要集中在开发髙透气性、高渗透选择 性、化学稳定性以 及 热 稳 定 性 等 更 为 理 想 的 新 型 膜 材 料 和 制 膜 工艺。按材料的性质分，气体分离膜材料可分为高分子材料、无 机材料和有机 － 无机杂化材料。
2． 1 高分子材料
已经应用于 气 体 膜 分 离 领 域 的 高 分 子 膜 材 料 有 聚 酰 亚 胺 （ PI） 、乙酸纤维素（ CA） 、聚二 甲基硅氧烷（ PDMS） 、聚砜（ PS） 、 聚碳酸酯（ PC） 等。但是，大多数高分子膜都存在透气性和选择 性互为制约的关系，因此研究开发出兼顾高透气性和高 选择性 的新型高分子膜材料已成为目前的研究热点。 2． 1． 1 聚酰亚胺
高温、低压都可提高气体分子的平均自由程，同时还可避免表面 流动和吸附现象发生。
1． 2 溶解 － 扩散机理
气体通过非多孔膜的传递过程一般用溶解 － 扩散机理来解 释，气体透过膜的过程可分为三步： （ 1） 气体在膜的上游侧表面 吸附溶解，是吸着过程； （ 2） 吸附溶解在膜上游侧表面的气体在 浓度差的推动下扩散透过膜，是扩散过程； （ 3） 膜下游侧表面的 气体解吸，是解吸过程。
许多研究结果表 明，聚 酰 亚 胺 等 含 氮 芳 杂 环 聚 合 物 同 时 具
作者简介： 曹明（ 1972 － ） ，男，主要从事煤制气发生炉工程项目管理、生产管理工作。
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广州化工
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有高透气性和高 选 择 性，是 气 体 膜 分 离 的 理 想 材 料。 由 芳 香 二 酐和二胺单体缩 聚 而 成 的 芳 香 聚 酰 亚 胺，因 分 子 主 链 上 含 有 芳 环结构，具有很好 的 耐 热 性 和 机 械 强 度，并 且 化 学 稳 定 性 很 好， 耐溶剂性能优异，可 以 制 成 具 有 高 渗 透 系 数 的 自 支 撑 型 不 对 称 中空纤维膜。 2． 1． 2 聚砜
3 气体膜分离工业发展概况
3． 1 氢的分离回收
这是当前应用面最广、装置销售量最大的一个领域，已广泛 应用于合成氨工业、炼油工业和石油化工领域中。（ 1） 合成氨驰 放气中 H2 的分离回收。（ 2） 炼油工业尾气中 H2 的分离回收。 有关公司分别采用膜法、深冷法和变压吸附法对炼厂气中的 H2 进行回收，经过经 济 性 比 较 发 现 膜 法 投 资 费 用 仅 是 其 他 两 种 方 法的 50% ～ 70% 。（ 3） 石油化学工业中合成气的调节。石化和 冶金中广泛使用的合成气是 H2 和 CO 的混合物，合成产物为甲 醇、乙醇、乙二醇和乙醇等化工原料。应用膜法可以有效地调节 合成塔中 H2 / CO 之比，以获得所希望的化工原料。
1． 1 微孔扩散机理
多孔介质中气体传递机理包括分子扩散、粘性流动、努森扩 散及表面扩散等。由于多孔介质孔径及内孔表面性质的差异使 得气体分子与多 孔 介 质 之 间 的 相 互 作 用 程 度 有 所 不 同 ，从 而 表 现出不同的传递特征。
混合气体通过多 孔 膜 的 传 递 过 程 应 以 分 子 流 为 主 ，其 分 离 过程应尽可能满足下述条件： （ 1） 多孔膜的微孔孔径必须小于混 合气体中各组分的平均自由程，一般要求多孔膜的孔径在（ 50 ～ 300） × 10 － 10 m； （ 2） 混合气体的温度应足够高，压力尽可能低。
研究表明，在聚砜的分子结构上引入其他基团，可以制成性 能更好、应用范围更广的膜材料。总之，聚砜在今后一段时间内 还将是重要的气体分离材料。 2． 1． 3 聚二甲基硅氧烷
聚二甲基硅氧烷 从 结 构 上 看 属 半 无 机、半 有 机 结 构 的 高 分 子，具有许多独特性能，是目前发现的气体渗透性能良好的高分 子膜材料之一。
2． 3 有机 － 无机杂化材料
目前大规模应用 的 气 体 分 离 膜 主 要 是 高 分 子 膜 ，该 类 膜 虽 然具有很多优点，但也存在着渗透速 率低、不耐高温、抗腐蚀性 差等缺点； 无机膜在涉及高温、腐蚀性介质等方面有独特的物 理、化学性能，但是其选择性较差，制造成本比高分子膜高得多。 因此发展 以高分子化合物为分离层、陶瓷膜等无机膜为支撑层 是改进膜材料的一种好方法。
CAO Ming （ CPI Power Engineering Co． ，Ltd． ，Shanghai 200233，China）
Abstract： The basic principle，material of gas separation membrane，and its applications in the separation and recovery of hydrogen and air as well as the treatment of sour gas were reviewed． Finally，the opinions about the prospected application of gas separation membrane were proposed．
聚砜是一种机械 性 能 优 良、耐 热 性 好、耐 微 生 物 降 解、价 廉 易得的膜材料。由聚砜制成的膜具 有薄膜、内层孔隙率高且微 孔规则等特点，因 而 常 用 来 作 为 气 体 分 离 膜 的 基 本 材 料。 一 些 研究者通过调整聚砜制膜液配方，降低了制膜液的湿度敏感性， 用相转化法 制备聚砜支撑膜，并消除针孔和其他缺陷，显著地提 高聚砜支撑膜的性能稳定性和完整性。
致密膜的特点是 具 有 高 选 择 性，但 组 分 通 过 致 密 膜 的 渗 透 速率太低，而且制膜成本较高，因此 限制了它们的工业应用。近 几年研究最广泛的是用于氢气分离的 Pd 及其合金膜，这种金属 膜材料用于氢气 纯 化 已 有 几 十 年 的 历 史，最 近 的 研 究 主 要 集 中 在厚度为 1 ～ 100 μm 的超薄膜的制备、性能以及其应用等方面。 制备超薄金属膜 可 以 减 少 材 料 的 成 本 费 用 ，提 高 膜 的 机 械 性 能 和氢气在膜中的渗透速率。目前，在多孔金 属膜或陶瓷膜上涂 敷超薄金属膜有 3 种方法： 电镀法、化学气相沉积法（ CVD） 和喷 涂法。用这些方法制成的复合膜具有优异的性能。 2． 2． 2 多孔膜
3． 4 气体脱湿
空气脱 湿 方 面，日 本 的 宇 部 （ Ube ） 公 司、美 国 的 孟 山 都 （ Monsanto） 公司都各自开发出了模式空气干燥器。工业气体脱 湿。美国、日本、加拿大等国 20 世纪 80 年代开发该技术，现已实 现工业应用。我国于 90 年代开始研发，在天然气膜法净化方面 已取得成功。
Key words： gas separation membrane； separation and recovery
膜分离技术是近 50 年才发展起来并逐步应用于工业生产 的一种新型高效 的 分 离 技 术，由 于 其 具 有 其 他 许 多 分 离 技 术 无 法比拟的优异性能［1 － 5］，因而近年来在食品、医药卫生、石油化 工、生物技术、环境 工 程 等 部 门 应 用 越 来 越 广 泛，受 到 了 各 方 面 的高度重视。气体膜分离技术是利用原料混合气中不同气体对 膜材料具有不同渗透率，以膜两侧气体的压力差为推动力，在渗 透侧得到渗透率 大 的 气 体 富 集 的 物 料，在 未 渗 透 侧 得 到 不 易 渗 透气体富集的分 离 气，从 而 达 到 气 体 分 离 目 的。 该 技 术 同 传 统 的分离技术相比，具有投资少、设备简单、能耗低、使用方便和易 于操作，安全，不污染环境等 特点，因此它的研究及开发具有广 阔的应用前景和极高的经济价值［6 － 8］。
3． 3 酸性气体的分离回收
这里的酸性气体主要指天然气中含有的 CO2 、H2 S 等组分。 这类组分不仅影响产品质量，而且可溶于天然气加工过程中所 产生的凝结水中形成酸液，严重腐蚀设备、管路。比较好的办法 是采用固体脱硫，膜法脱 CO2 、脱水集成工艺，充分发挥各技术的 优势。另一方面，膜技术在 CO2 的回收利用方面也扮演着重要 角色。如油田高压注入 CO2 三次采油工艺，原油出井口后，伴生 气中含有 80% CO2 必须分离回收并浓缩至 95% 以上再重新注 入油井中循环使用。再如烟道气 CO2 的富集等。
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广州化工
2011 年 39 卷第 17 期
气体膜分离技术及应用
曹明
（ 中电投电力工程有限公司，上海 200233）及其在氢气分离回收、空气分离和酸性气处理中的应用，并对气体膜分
离的发展前景提出了自己的见解。
关键词： 气体分离膜； 分离回收
The Technology and Application of Gas Separation Membrane
一般来说，气体在 膜 表 面 的 吸 着 和 解 吸 过 程 都 能 较 快 地 达 到平衡，而气体在膜内的渗透扩散过 程较慢，是气体透过膜的速 率控制步骤。由于膜分离过程中不发生相变，分离系数较大，操 作温度可在常温，所 以 膜 分 离 过 程 具 有 节 能、高 效 等 特 点，是 对 传统化学 分离方法的一次革命。膜法分离气体是分离科学中发 展最快的分支之一，在气体分离领域中的前途未可限量。
多孔膜的性能与致密膜有所不同，其透气性较致密膜好，但 选择性却较低，它们各有特点，适用于不同的场合。多孔硅膜采 用溶胶 － 凝胶法制备，用于气体分离具有很好的分离性能，小分 子气体（ 如 H2 ） 与 大 分 子 气 体 （ 如 CH4 ） 的 理 想 分 离 系 数 将 近 10 000。
无机膜用于气体 分 离 目 前 尚 处 于 实 验 室 水 平 ，如 果 能 够 制 得性能优良 的 膜 器，减 小 膜 的 厚 度，并 且 降 低 无 机 膜 的 制 膜 成 本，则无机膜将会大规模应用于高温和腐蚀性气体的分离。
2． 2 无机材料
无机膜固有的性 质 使 其 在 高 温 和 腐 蚀 性 气 体 的 分 离 中 ，与 其他膜材料相比，具 有 无 可 比 拟 的 优 势。无 机 膜 按 表 层 结 构 形 态可分为致密膜和多孔膜。致密膜主要有各类金属及其合金膜 （ 如 Pd 及 Pd 合金膜） 、致密的固体电解质膜（ 如复合固体氧化物 膜） 等，多孔膜主要有多孔金属膜（ 如 Ti、Ag、Ni、Pd） 、多孔陶瓷 膜（ 如 Al2 O3 、SiO2 、多孔玻璃、ZrO2 、TiO2 等） 、分子筛膜（ 包括碳 分子膜） 等。近年来，无机膜在气体分离领域的研究取得了实质 性的进展。 2． 2． 1 致密膜