[发明专利]用于从混合气态进料流中分离CO2的包含多孔层和非多孔选择性聚合物层的复合膜的膜接触器

权利要求书

1.一种用于从包含CO₂的混合气态进料流中分离CO₂的膜接触器系统，所述接触器系统包括：

(i)复合膜，所述膜具有渗透侧和滞留侧；

(ii)所述滞留侧暴露于包含二氧化碳的混合气态进料流；

(iii)所述渗透侧暴露于二氧化碳捕获有机溶剂；

(iv)所述复合膜包含多孔层和非多孔选择性聚合物层，所述非多孔选择性聚合物层选择性地允许从所述混合气态进料流中输送CO₂穿过所述复合膜，使得CO₂溶解在所述捕获溶剂中，同时限制所述捕获溶剂输送穿过所述复合膜。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述多孔层最接近所述复合膜的滞留侧，并且所述非多孔聚合物层最靠近所述膜的渗透侧。

3.如权利要求1或2所述的系统，其中所述非多孔选择性聚合物层的聚合物包含氟碳化合物单体的残基。

4.如权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述非多孔选择性聚合物层的聚合物是共聚物。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述共聚物包含氟化单体的单体残基、特别是全氟化单体的单体残基，优选所述共聚物由氟化单体的单体残基、特别是全氟化单体的单体残基组成。

6.如权利要求1至5所述的系统，其中所述非多孔选择性聚合物层的聚合物与胺基有机捕获溶剂是化学相容的。

7.如权利要求1至6所述的系统，其中所述非多孔层具有的对CO₂选择性比捕获溶剂大100倍。

8.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述非多孔层的厚度小于5微米。

9.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中多孔载体是聚丙烯或PTFE。

10.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述多孔载体具有25,000或更高的MWCO。

11.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述有机捕获溶剂包含胺。

12.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述有机捕获溶剂具有300g/mol或更小的Mw，并且由原子N、H、C和任选的O组成。

13.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述有机捕获溶剂包含：

·DEEA(二乙基乙醇胺)，

·MAPA(N-甲基-1,3-丙二胺)，

·高度浓缩的MEA(单乙醇胺)，

·AMP(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)，

·DMMEA(2-二甲氨基乙醇)，

·改性的咪唑类，

·12HE-PP(1-(2-羟乙基)哌啶)，

·DEA-12PD(3-(二乙氨基)-1,2-丙二醇)，

·DEA-EO(2-[2-(二乙氨基)乙氧基]乙醇)，

·AMPD(2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇)，

·AHPD(2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇)，

·AEPD(2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇)。

14.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述有机捕获溶剂包含至少两种胺基溶剂的混合物。

15.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述有机捕获溶剂包含有机碱和胺的混合物、胺或胺官能化离子液体的组合。

16.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述有机捕获溶剂是当与CO₂混合时经历分层(即，形成两相的溶剂)的混合物。