膜用補(bǔ)充液體材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種使至少一種構(gòu)成氣態(tài)滲透物的可操作材料從氣態(tài)供料中分離出來(lái)的方法，其中將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間，該氣態(tài)供料接收空間被設(shè)置成通過(guò)膜以傳質(zhì)方式與滲透物接收空間連通，所述氣態(tài)供料包含可操作材料，其被限定為構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料，并且所述膜包含膠體。所述方法包括補(bǔ)充膠體中被消耗的液體材料。
【專利說(shuō)明】膜用補(bǔ)充液體材料
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)要求申請(qǐng)序列號(hào)為61/494,204的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其申請(qǐng)日為2011年6月7日，其全文以引用的方式并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及滲透方法的性能改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0004]已證明基于膜的分離是一種有效的用于氣體分離的技術(shù)。一些通過(guò)膜促進(jìn)材料選擇性滲透的機(jī)理涉及該材料與溶解在溶劑中的載體的鍵合，所述溶劑設(shè)置在膜聚合物基質(zhì)中。該載體與給定的混合物中的至少一種成分形成可逆復(fù)合物，從而能夠提高透過(guò)膜的運(yùn)輸。在該技術(shù)的操作過(guò)程中，所述膜聚合物基質(zhì)中的液體介質(zhì)逐漸被消耗，這將影響膜的分離性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一方面，本發(fā)明提供了一種用于使至少一種構(gòu)成氣態(tài)滲透物的可操作材料(agaseous permeate-disposed operative material)從氣態(tài)供料中分離出來(lái)的方法；其中將所述氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間，該空間被設(shè)置成通過(guò)膜以傳質(zhì)方式與滲透物接收空間連通，所述氣態(tài)供料包含可操作材料，該可操作材料被定義為構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料(a gaseous supply material-disposed operative material),所述膜包含膠體；該方法包括:
[0006]將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間，并且在將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間時(shí)，使構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分從氣態(tài)供料接收空間通過(guò)膜滲透至滲透物接收空間，其中，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分滲透至滲透物接收空間，形成構(gòu)成氣態(tài)滲透物的可操作材料；并且，其中所述的滲透是由可操作材料的化學(xué)勢(shì)之差如在氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間之間的化學(xué)勢(shì)差引起的；并且，其中所述滲透包括構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的經(jīng)載體-運(yùn)輸部分的透膜轉(zhuǎn)運(yùn)，其中所述構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的載體-運(yùn)輸部分由構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分的至少一部分限定；并且，在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分通過(guò)膜向滲透物接收空間轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，在構(gòu)成氣態(tài)供料可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分的至少一個(gè)運(yùn)輸部分通過(guò)膜向滲透空間轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程中，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分與溶解在液體材料中的載體材料相結(jié)合，其中所述液體材料分布在膜膠體內(nèi)；并且，
[0007]使所述膜與補(bǔ)充液材料接觸，其中所述補(bǔ)充液材料包含構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料，該載體材料溶解在構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中，其中，所述補(bǔ)充液材料中的構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料被定義為補(bǔ)充液材料中的液體材料，并且，其中所述溶解在構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中的構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料被定義為所述補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料，這樣，作為對(duì)膜與補(bǔ)充液材料相接觸的響應(yīng)，補(bǔ)充液材料的至少一部分開(kāi)始分布在膜膠體中。
[0008]另一方面，本發(fā)明提供了一種用于使至少一種構(gòu)成氣態(tài)滲透物的可操作材料從氣態(tài)供料中分離出來(lái)的方法，其中將所述氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間，該空間被設(shè)置成通過(guò)膜以傳質(zhì)方式與滲透物接收空間連通，所述氣態(tài)供料包含可操作材料，該可操作材料被定義為構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料，所述膜包含膠體；該方法包括:
[0009]將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間時(shí)，使構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料中的至少一個(gè)分離部分從氣態(tài)供料接收空間通過(guò)膜滲透至滲透物接收空間，其中，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分滲透至滲透物接收空間，形成構(gòu)成氣態(tài)滲透物的可操作材料；并且，其中所述的滲透是由可操作材料的化學(xué)勢(shì)之差如在氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間之間的化學(xué)勢(shì)差引起的；并且，其中所述滲透包括構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的經(jīng)載體-運(yùn)輸部分的透膜轉(zhuǎn)運(yùn)，其中所述構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的載體-運(yùn)輸部分由構(gòu)成氣態(tài)供料可操作材料的至少一個(gè)分離部分的至少一部分限定；并且，在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分通過(guò)膜向滲透物接收空間轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分通過(guò)膜并向滲透物接收空間轉(zhuǎn)運(yùn)的至少一部分過(guò)程中，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分與溶解在液體材料中的載體材料相結(jié)合，其中所述液體材料分布在膜膠體內(nèi)；定時(shí)地使膜與補(bǔ)充液材料接觸，其中補(bǔ)充液材料包含構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料，該載體材料溶解在構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中，其中所述補(bǔ)充液材料中的構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料被定義為補(bǔ)充液材料中的液體材料，并且其中所述溶解在構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中的構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料被定義為補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料，這樣，作為對(duì)膜與補(bǔ)充液材料接觸的響應(yīng)，補(bǔ)充液材料中的至少一部分開(kāi)始分布在膜膠體中。
[0010]另一方面，本發(fā)明提供了一種用于使至少一種構(gòu)成氣態(tài)滲透物的可操作材料從氣態(tài)供料中分離出來(lái)的方法，其中將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間，該空間以傳質(zhì)方式通過(guò)膜與滲透物接收空間連通，所述氣態(tài)供料包含一種可操作材料，該可操作材料被定義為構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料；其中所述膜包含膠體，該方法包括一套重復(fù)的步驟，所述重復(fù)的步驟包括:
[0011]將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間，并且在將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間時(shí)，使構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分從氣態(tài)供料接收空間通過(guò)膜向滲透物接收空間滲透，其中構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分滲透至滲透物接收空間形成構(gòu)成氣態(tài)滲透物的可操作材料，并且所述滲透是由可操作材料的化學(xué)勢(shì)之差如在氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間之間的化學(xué)勢(shì)差引起的，并且，其中所述滲透包括構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的經(jīng)載體-運(yùn)輸部分的透膜轉(zhuǎn)運(yùn)，其中所述構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的載體-運(yùn)輸部分由構(gòu)成氣態(tài)供料可操作材料的至少一個(gè)分離部分的至少一部分限定；并且，在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分通過(guò)膜向滲透物接收空間轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分通過(guò)膜并向滲透空間轉(zhuǎn)運(yùn)的至少一部分過(guò)程中，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分與溶解在液體材料中[0012]的載體材料相結(jié)合,其中所述液體材料分布在膜膠體內(nèi)；
[0013]中止向氣態(tài)供料接收空間提供氣態(tài)供料；
[0014]在中止供應(yīng)氣態(tài)供料后，使膜與補(bǔ)充液材料的接觸，其中補(bǔ)充液材料包含構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料，該載體材料溶解在構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中，其中補(bǔ)充液材料中的構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料被定義為補(bǔ)充液材料中的液體材料，并且，其中溶解在構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中的構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料被定義為溶解在補(bǔ)充液材料中的載體材料，這樣，作為對(duì)膜與補(bǔ)充液材料接觸的響應(yīng)，補(bǔ)充液材料中的至少一個(gè)部分開(kāi)始分布在膜膠體中；以及中止膜與補(bǔ)充液材料的接觸。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]現(xiàn)在結(jié)合下列的附圖對(duì)優(yōu)選的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0016]圖1為實(shí)施該方法體系的實(shí)施方案的示意圖；和
[0017]圖2示出烯烴(乙烯)和載體材料(銀離子)的接觸所形成的結(jié)合作用。
【具體實(shí)施方式】
[0018]除非另有說(shuō)明(如在實(shí)施方案中)，本說(shuō)明書中使用的所有數(shù)量及數(shù)字都將被解釋為用“約”進(jìn)行修飾。同樣的，除非另有說(shuō)明，本說(shuō)明書中所述的所有化合物或元素，并不具有局限性，其還代表了本領(lǐng)域技術(shù)人員所認(rèn)為與說(shuō)明書中的化合物或元素為同一族的其他化合物或元素。
[0019]術(shù)語(yǔ)“結(jié)合”及其語(yǔ)法變化包括任何形式的相互作用，包括化學(xué)鍵(例如，共價(jià)鍵、離子鍵和氫鍵)，和/或范德華力，和/或由分子結(jié)構(gòu)提供的其他物理束縛所導(dǎo)致的極性和非極性相互作用，以及物理共混所產(chǎn)生的相互作用。
[0020]另一方面，本發(fā)明提供了一種使至少一種構(gòu)成氣體滲透物的可操作材料從氣態(tài)供料中分離出來(lái)的方法，其中將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間10，其被設(shè)置為以傳質(zhì)方式通過(guò)膜30與滲透物接收空間20連通，所述氣態(tài)供料包含一種可操作材料，該可操作材料被定義為構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料，其中所述膜包含一種膠體(一種“膜膠體”)。
[0021]該方法包括，將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間10，并且在氣態(tài)供料被供給至氣態(tài)供料接收空間10時(shí)，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一部分(下文中該部分被稱為“分離部分”)通過(guò)膜30從氣態(tài)供料接收空間10轉(zhuǎn)運(yùn)(或滲透)到滲透物接收空間20。構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分轉(zhuǎn)運(yùn)(或滲透)至滲透物接收空間，從而形成構(gòu)成氣體滲透物的可操作材料。轉(zhuǎn)運(yùn)(或滲透)是由可操作材料的化學(xué)勢(shì)之差如在氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間之間的化學(xué)勢(shì)差引起的。在這方面，在轉(zhuǎn)運(yùn)(或滲透)發(fā)生時(shí)，分布在氣態(tài)供料接收空間中的可操作材料(即氣態(tài)供料接收空間中所分布的可操作材料)的化學(xué)勢(shì)大于分布在滲透物接收空間中的可操作材料(即滲透物接收空間中所分布的可操作材料)的化學(xué)勢(shì)。在一些實(shí)施方案中，例如，化學(xué)勢(shì)被定義為分壓，則所述轉(zhuǎn)運(yùn)(或滲透)是由可操作材料的分壓的不同引起的，如由可操作材料在氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間之間的分壓差引起的。在這方面，在所述轉(zhuǎn)運(yùn)(或滲透)發(fā)生時(shí)，分布在氣態(tài)供料接收空間中的可操作材料(即氣態(tài)供料接收空間中所分布的可操作材料)的分壓大于分布在滲透物接收空間中的可操作材料(即滲透物接收空間中所分布的可操作材料)的分壓。[0022]構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分向滲透物接收空間20的轉(zhuǎn)運(yùn)(或滲透)作用包括:使構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料中的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分與載體材料接觸或相互作用，從而使至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分和載體材料相結(jié)合，其中所述載體材料溶解在分布于膜膠體中的液體材料中。構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分由構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分的至少一部分限定。可操作材料的衍生材料的一部分來(lái)自于構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料，并且所述可操作材料的衍生材料至少包含構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的載體-運(yùn)輸部分，并且由此使構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少載體-運(yùn)輸部分作為可操作材料的衍生材料的一部分在膜30內(nèi)被處理。據(jù)信，在某些實(shí)施方案中，作為對(duì)構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分與載體材料的接觸或相互作用的響應(yīng)，在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料和載體材料之間產(chǎn)生一種可逆的化學(xué)作用，從而形成可操作材料的衍生材料。在這些實(shí)施方案中，所述可操作材料包含烯烴，所述載體材料包含溶解在水溶液中的銀離子，所述水溶液包含在膜膠體中，二者發(fā)生反應(yīng)使得烯烴通過(guò)η絡(luò)合與銀離子成鍵，從而達(dá)到化學(xué)改性。
[0023]由于可操作材料的化學(xué)勢(shì)不同(如在氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間中的化學(xué)勢(shì))，膜中接近氣態(tài)供料接收空間10的部分中的構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少載體-運(yùn)輸部分的濃度，比膜中接近滲透物接收空間20的部分中的構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少載體-運(yùn)輸部分的濃度大，由此產(chǎn)生轉(zhuǎn)運(yùn)的動(dòng)力。
[0024]在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分(由構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分的至少一部分限定)通過(guò)膜30轉(zhuǎn)運(yùn)至滲透物接收空間20時(shí)，并且在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分通過(guò)膜30向滲透物接收空間20轉(zhuǎn)運(yùn)的至少一部分(或至少一些)過(guò)程中，所述構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分與載體材料結(jié)合。在一些實(shí)施方案中，例如，所述結(jié)合為化學(xué)鍵合。在這方面，這些實(shí)施方案中所述可操作材料包含烯烴，所述載體包含溶解在水溶液中的銀離子，所述水溶液包含在膜膠體中，所述烯烴的至少一個(gè)載體運(yùn)輸部分與銀離子之間的結(jié)合是通過(guò)31絡(luò)合而形成的一種化學(xué)鍵合。
[0025]據(jù)信，在一些實(shí)施方案中，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體運(yùn)輸部分通過(guò)膜30向滲透物接收空間20的轉(zhuǎn)運(yùn)，包括使一種可操作材料的衍生材料通過(guò)膜轉(zhuǎn)運(yùn)至滲透物接收空間20?？刹僮鞑牧系难苌牧鲜怯蓸?gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分與載體材料接觸產(chǎn)生的。在這方面，在某些實(shí)施方案中，膜30中可操作材料的衍生材料的流動(dòng)性促進(jìn)了可操作材料衍生材料通過(guò)膜向滲透物接收空間20的轉(zhuǎn)運(yùn)。在一些這類實(shí)施方案中，例如，存在于膜膠體的液體材料中的可操作材料的衍生材料的流動(dòng)性，促進(jìn)了可操作材料的衍生材料通過(guò)膜30向滲透物接收空間20的轉(zhuǎn)運(yùn)。
[0026]另?yè)?jù)信，在某些實(shí)施方案中，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體運(yùn)輸部分通過(guò)膜30向滲透物接收空間20的轉(zhuǎn)運(yùn)，包括構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體運(yùn)輸部分從與一個(gè)載體材料的結(jié)合“跳躍(hopping)”至與下一個(gè)載體材料相結(jié)合,直至到達(dá)滲透物接收空間20為止。
[0027]另?yè)?jù)信，在某些實(shí)施方案中，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體運(yùn)輸部分通過(guò)膜30向滲透物接收空間20的轉(zhuǎn)運(yùn)，包括由上述兩種傳輸機(jī)理的共同作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)運(yùn)。[0028]在某些實(shí)施方案中，例如，在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分向滲透物接收空間20轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，將氣態(tài)可操作材料消耗后的剩余物從氣態(tài)供料接收空間排出。供給的氣態(tài)供料中可操作材料的摩爾濃度大于被排出的氣態(tài)可操作材料消耗后的剩余物中可操作材料的摩爾濃度。
[0029]在一些實(shí)施方案中，例如，在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分轉(zhuǎn)運(yùn)(或滲透)至滲透物接收空間20時(shí)，氣態(tài)可操作材料消耗后的剩余物從氣態(tài)供料接收空間排出，并且氣態(tài)滲透產(chǎn)物從滲透物接收空間排出，其中所述氣態(tài)滲透產(chǎn)物包含構(gòu)成氣態(tài)滲透物的可操作材料。供給的氣態(tài)供料中可操作材料的摩爾濃度大于被排出的氣態(tài)可操作材料消耗后的剩余物中可操作材料的摩爾濃度。被排出的氣態(tài)滲透產(chǎn)物中可操作材料的摩爾濃度，大于供給的氣態(tài)供料中可操作材料的摩爾濃度。
[0030]該方法還包括使膜30與補(bǔ)充液材料的接觸。所述補(bǔ)充液材料包含構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料，該載體材料溶解在構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中。所述補(bǔ)充液材料中的構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料被定義為補(bǔ)充液材料中的液體材料。構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料溶解于所述構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中，該載體材料被定義為補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料。作為對(duì)膜與補(bǔ)充液材料接觸的響應(yīng)，補(bǔ)充液材料中的至少一部分開(kāi)始分布至膜中。并且，在這方面，在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一部分被轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，借助于膜中的補(bǔ)充液材料(其包含所述液體材料)，至少部分地補(bǔ)充被消耗掉的液體材料。在某些實(shí)施方案中，例如，所述膜中的液體材料在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一部分的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中被消耗，并且膜與補(bǔ)充液材料的接觸能夠至少部分地補(bǔ)充膜膠體內(nèi)的液體材料。
[0031]由于從膜30到氣態(tài)供料接收空間10和滲透物接收空間20 二者的傳質(zhì)作用，所述液體材料被消耗，因此，這種補(bǔ)充是被期望的。液體材料消耗的速率和程度取決于操作條件，例如操作溫度和壓力、材料通過(guò)氣態(tài)供料接收空間的流速，和滲透產(chǎn)物從滲透物接收空間排出的速度，以及氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間各自的含水量。由于保持膜的理想的結(jié)構(gòu)完整性能促進(jìn)所述可操作材料的衍生材料的理想的流動(dòng)性，因此，保持膜中液體材料為最小濃度有利于持續(xù)的分離和滲透。液體材料被完全消耗可能會(huì)導(dǎo)致不均勻的應(yīng)力、裂縫或針孔，從而影響性能。在膜與補(bǔ)充液材料接觸的過(guò)程中，通過(guò)使補(bǔ)充液材料包含載體材料，從而緩和載體材料從膜上的脫離。
[0032]在某些實(shí)施方案中(例如)，在膜膠體內(nèi)配置的液體材料的至少一部分被消耗后，使膜與補(bǔ)充液材料接觸。在某些實(shí)施方案中(例如)，在感應(yīng)到分布在膜膠體內(nèi)的液體材料的至少一部分被消耗時(shí)，使膜與補(bǔ)充液材料進(jìn)行接觸。
[0033]在某些實(shí)施方案中(例如)，在預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行與補(bǔ)充液材料的接觸，而預(yù)定的時(shí)間間隔取決于多種因素，這些因素的預(yù)期效果由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)決定。這些因素包括通過(guò)膜的氣體的體積、操作溫度、壓力變化、殼聚糖膜的厚度、水合溶液的摩爾濃度，底物的性質(zhì)等(當(dāng)然其中的一些因素相互影響)。在給定的操作條件和膜組成的組合作用下，基于膜的脫水情況，這些實(shí)驗(yàn)將表明膜滲透性、膜選擇性或二者變化的發(fā)生時(shí)間。在合適的間隔內(nèi)補(bǔ)充液體材料，以維持穩(wěn)定的性能和/或保證膜的完整性。
[0034]在某些實(shí)施方案中(例如)，將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間時(shí)，使膜與補(bǔ)充液材料發(fā)生接觸。在某些實(shí)施方案中，膜與補(bǔ)充液材料的接觸是周期性的，這樣使得至少一個(gè)周期內(nèi)所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最小濃度，大于至少另一個(gè)周期內(nèi)所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最大濃度。在某些實(shí)施方案中(例如)，至少一個(gè)周期內(nèi)所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最小濃度，大于至少另一個(gè)周期內(nèi)所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最大濃度的1.05至2.0倍。在某些實(shí)施方案中，可取的是，在至少一個(gè)周期內(nèi)所供給的補(bǔ)充液材料含有更稀釋的溶解的載體材料，以促進(jìn)在滲透過(guò)程中沉淀在膜30上的載體材料的溶解。
[0035]在某些實(shí)施方案中(例如)，在中止向氣態(tài)供料接收空間供給氣態(tài)供料后，使膜與補(bǔ)充液材料發(fā)生接觸。在一些上述實(shí)施方案中(例如)，所述方法還包括中止膜與補(bǔ)充液材料的接觸，以完成第一個(gè)液體補(bǔ)充時(shí)間間隔。在中止膜與補(bǔ)充液材料的接觸后，恢復(fù)向氣態(tài)供料接收空間繼續(xù)供給氣態(tài)供料，使得在恢復(fù)對(duì)氣態(tài)供料接收空間供給氣態(tài)供料時(shí)，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分從氣態(tài)供料接收空間通過(guò)膜滲透至滲透物接收空間。然后，中止向氣態(tài)供料接收空間重新供給氣態(tài)供料。在中止向氣態(tài)供料接收空間重新供給氣態(tài)供料后，恢復(fù)膜與補(bǔ)充液材料的接觸，這樣在膜與補(bǔ)充液材料接觸期間成為第二個(gè)液體補(bǔ)充時(shí)間間隔。在一些上述的實(shí)施方案中(例如)，在第一個(gè)和第二個(gè)液體補(bǔ)充時(shí)間間隔中的一個(gè)間隔內(nèi)所供給的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最小濃度，大于在第一個(gè)和第二個(gè)液體補(bǔ)充時(shí)間間隔中的另一個(gè)間隔內(nèi)所供給的補(bǔ)充液材料中溶解的載體濃度的最大濃度。在某些實(shí)施方案中(例如)，在第一個(gè)、第二個(gè)液體補(bǔ)充間隔中的一個(gè)間隔所供給的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最小濃度，大于在第一個(gè)和第二個(gè)液體補(bǔ)充間隔中的另一個(gè)間隔所供給的補(bǔ)充液材料中溶解的載體濃度的最大濃度的1.05到2.0倍。在一些實(shí)施方案中，可取的是，在至少一個(gè)周期內(nèi)所提供的補(bǔ)充液材料含有更稀釋的溶解的載體材料，以促進(jìn)在滲透過(guò)程中沉淀在膜30上的載體材料的溶解。
[0036]另一方面，提供了一種可以使至少一種構(gòu)成氣體滲透物的可操作材料從氣態(tài)供料中分離出來(lái)的方法，其中將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間，該空間以傳質(zhì)的方式通過(guò)膜與滲透物接收空間連通。所述氣態(tài)供料包含可操作材料，其中該可操作材料被定義為構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料。所述膜包含膠體。該方法包括，將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間時(shí)，使構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分從氣態(tài)供料接收空間通過(guò)膜滲透至滲透物接收空間，其中，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分滲透至滲透物接收空間，形成構(gòu)成氣態(tài)滲透物的可操作材料，其中所述滲透是由可操作材料的化學(xué)勢(shì)之差引起的，如其在氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間之間的化學(xué)勢(shì)差，其中，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分滲透至滲透物接收空間的作用，包括使構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少載體-運(yùn)輸部分與分布在膜膠體中的液體材料中溶解的載體材料接觸或相互作用，從而形成載體-運(yùn)輸部分與載體材料的結(jié)合。所述構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分由構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分的至少一部分限定。在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分(由構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分的至少一部分限定)通過(guò)膜轉(zhuǎn)運(yùn)至滲透物接收空間時(shí)，并且在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少載體-運(yùn)輸部分通過(guò)膜向滲透物接收空間轉(zhuǎn)送的至少一部分(或者至少一些)過(guò)程中，所述構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少載體-運(yùn)輸部分與載體材料結(jié)合；定時(shí)地使膜與補(bǔ)充液材料接觸。補(bǔ)充液材料包含構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料，該載體材料溶解在構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中。補(bǔ)充液材料中的構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料被定義為補(bǔ)充液材料中的液體材料。溶解在構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中的構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料被定義為補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料。作為對(duì)所述膜與補(bǔ)充液材料接觸的響應(yīng)，所述補(bǔ)充液材料的至少一部分開(kāi)始分布至膜膠體中。在某些實(shí)施方案中(例如)，在至少一個(gè)周期內(nèi)所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最小濃度，大于至少另一個(gè)周期內(nèi)所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最大濃度。在某些實(shí)施方案中(例如)，在至少一個(gè)周期內(nèi)所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最小濃度，大于至少另一個(gè)周期內(nèi)所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最大濃度的1.05至2.0倍。在某些實(shí)施方案中，可取的是，在至少一個(gè)周期內(nèi)所供給的補(bǔ)充液材料含有更稀釋的溶解的載體材料，以促進(jìn)在滲透過(guò)程中沉淀在膜30上的載體材料的溶解。
[0037]另一方面，提供了一種使至少一種構(gòu)成氣體滲透物的可操作材料從氣態(tài)供料中的分離出來(lái)的方法，其中氣態(tài)供料被供給至氣態(tài)供料接收空間，該空間以傳質(zhì)方式通過(guò)膜與滲透物接收空間連通。所述氣態(tài)供料包含可操作材料，該可操作材料被定義為構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料。所述膜包含膠體。該方法包括一套重復(fù)的步驟。
[0038]這一套重復(fù)的步驟包括:
[0039](a)將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間，并且在將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間時(shí)，使構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分從氣態(tài)供料接收空間通過(guò)膜向滲透物接收空間滲透，其中構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分滲透至滲透物接收空間，形成構(gòu)成氣態(tài)滲透物的可操作材料，并且所述滲透是由可操作材料的化學(xué)勢(shì)(例如，被定義為分壓)之差，如在氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間之間的化學(xué)勢(shì)之差引起的，其中構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分向滲透物接收空間的滲透作用，包括構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料與分布在膜膠體內(nèi)的液體材料所溶解的載體材料之間的接觸或相互作用，從而使載體-運(yùn)輸部分與載體材料結(jié)合。所述構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少載體-運(yùn)輸部分由構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分的至少一部分限定。在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少載體-運(yùn)輸部分(由構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分的至少一部分限定)通過(guò)膜轉(zhuǎn)運(yùn)至滲透物接收空間時(shí)，并且在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少載體-運(yùn)輸部分通過(guò)膜向滲透物接收空間的轉(zhuǎn)運(yùn)的至少一部分(或至少一些)過(guò)程中，所述的構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少載體-運(yùn)輸部分與載體材料結(jié)合；
[0040](b)中止向氣態(tài)供料接收空間供給氣態(tài)供料。
[0041](C)在中止向氣態(tài)供料接收空間供給氣態(tài)供料后，使膜與補(bǔ)充液材料發(fā)生接觸，其中補(bǔ)充液材料包含構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料，該載體材料溶解于構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中，補(bǔ)充液材料中的構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料被定義為補(bǔ)充液材料中的液體材料。溶解在構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中的構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料被定義為補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料。這樣，作為對(duì)膜與補(bǔ)充液材料接觸的響應(yīng)，補(bǔ)充液材料中的至少一個(gè)部分開(kāi)始分布至膜膠體中；并且
[0042](d)中止膜與補(bǔ)充液材料的接觸。
[0043]在一些實(shí)施方案中(例如)，重復(fù)進(jìn)行整套步驟至少兩次，從而限定至少兩個(gè)完成的整套步驟。在所述至少兩個(gè)完成的整套步驟的至少一個(gè)的進(jìn)行過(guò)程中，所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最小濃度，大于在所述至少兩個(gè)完成的整套步驟的另一個(gè)的進(jìn)行過(guò)程中所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最大濃度。[0044]在一些具體實(shí)施方案中(例如)，在所述至少兩個(gè)完成的整套步驟的至少一個(gè)的進(jìn)行過(guò)程中，所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最小濃度，大于在所述至少兩個(gè)完成的整套步驟的另一個(gè)的進(jìn)行過(guò)程中所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最大濃度的
1.05到2.0倍。在某些實(shí)施方案中，可取的是，在至少一個(gè)周期內(nèi)所供給的補(bǔ)充液材料含有更稀釋的溶解的載體材料，以促進(jìn)在滲透過(guò)程中沉淀在膜30上的載體材料的溶解。
[0045]在一些實(shí)施方案中(例如)，膜30與補(bǔ)充液材料發(fā)生接觸的時(shí)間間隔在I秒到100分之間。在某些實(shí)施方案中(例如)，膜30與補(bǔ)充液材料發(fā)生接觸的時(shí)間間隔在10秒到30分之間。在某些實(shí)施方案中(例如)，膜30與補(bǔ)充液材料發(fā)生接觸的時(shí)間間隔在15秒到20分之間。
[0046]在一些實(shí)施方案中(例如)，膜30與補(bǔ)充液材料是在氣態(tài)供料接收空間10中發(fā)生接觸。在一些實(shí)施方案中(例如)，膜與補(bǔ)充液材料是在滲透物接收空間20中發(fā)生接觸。在一些實(shí)施方案中(例如)，膜與補(bǔ)充液材料在氣態(tài)供料接收空間10和滲透物接收空間20 二者中都發(fā)生接觸。所述接觸是通過(guò)由補(bǔ)充液體材料的靜止或非流動(dòng)浸泡實(shí)現(xiàn)的。
[0047]在一些實(shí)施方案中(例如)，在膜30與補(bǔ)充液材料發(fā)生接觸時(shí)，提供補(bǔ)充液材料以產(chǎn)生與膜的接觸。在一些實(shí)施方案中(例如)，向氣態(tài)供料接收空間10提供補(bǔ)充液材料。在一些實(shí)施方案中(例如)，向滲透物接收空間20提供補(bǔ)充液材料。在一些實(shí)施方案中(例如)，同時(shí)向氣態(tài)供料接收空間10和滲透物接收空間20提供補(bǔ)充液材料。
[0048]在一些實(shí)施方案中(例如)，所述方法在膜組件40內(nèi)進(jìn)行，并且氣態(tài)供料接收空間10和滲透物接收空間20分別被定義為區(qū)間12、22。在一些實(shí)施方案中，通過(guò)使補(bǔ)充液材料向上流動(dòng)，從而將補(bǔ)充液材料提供給氣態(tài)供料接收區(qū)間12和滲透物接收區(qū)間22 二者或者二者之一。這能夠改善所提供的補(bǔ)充液材料與膜30之間的接觸。
[0049]在一些實(shí)施方案中(例如)，向氣態(tài)供料接收空間10和滲透物接收空間20中的一個(gè)提供補(bǔ)充液材料，從而使得補(bǔ)充液材料通過(guò)膜30從氣態(tài)供料接收空間10和滲透物接收空間20中的一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)到氣態(tài)供料接收空間10和滲透物接收空間20中的另一個(gè)，其中，氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間中的另一個(gè)中的壓力低于大氣壓。通過(guò)使補(bǔ)充液材料透過(guò)膜轉(zhuǎn)運(yùn)至其中氣壓被設(shè)置為低于大氣壓的空間，從而緩和液體材料的冷凝。這種冷凝會(huì)在膜上產(chǎn)生反壓，會(huì)干擾構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料從氣態(tài)供料接收空間到滲透物接收空間的轉(zhuǎn)運(yùn)。
[0050]在一些實(shí)施方案中(例如)，補(bǔ)充液材料包含水溶液，所述水溶液含有至少I摩爾濃度的銀離子。在一些實(shí)施方案中(例如)，補(bǔ)充液材料包含水溶液，所述水溶液含有摩爾濃度介于2.0-10.0之間的銀離子。在一些實(shí)施方案中(例如)，補(bǔ)充液材料包含水溶液，所述水溶液包含摩爾濃度介于5.0-8.0之間的銀離子。在一些實(shí)施方案中(例如)，膜包含殼聚糖。
[0051]在一些實(shí)施方案中(例如)，液體材料是水，或者包含水。在這方面，在一些實(shí)施方案中(例如)，載體材料溶解在水中，從而提供含有溶解的載體材料的水溶液。
[0052]在一些實(shí)施方案中(例如),補(bǔ)充液材料包含占補(bǔ)充液材料總重量10重量％_90重量％的水。在一些實(shí)施方案中(例如)，補(bǔ)充液材料包含占補(bǔ)充液材料總重量的25重量％-75重量％的水。在一些實(shí)施方案中(例如)，補(bǔ)充液材料包含占補(bǔ)充液材料總重量的30重量％-50重量％的水。
[0053]在一些實(shí)施方案中(例如)，補(bǔ)充液材料中的液體材料還可以包含其他添加劑，例如助溶劑和吸濕材料。
[0054]在一些實(shí)施方案中(例如)，在氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間各自的溫度均介于5°C -70°C之間時(shí)，進(jìn)行所述分離部分的轉(zhuǎn)運(yùn)。在一些實(shí)施方案中(例如)，在氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間各自的溫度均介于10°C -60°C之間時(shí)，進(jìn)行所述分離部分的轉(zhuǎn)運(yùn)。在氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間各自的溫度均介于15°C -50°C之間時(shí)，進(jìn)行所述分離部分的轉(zhuǎn)運(yùn)。
[0055]在一些實(shí)施方案中(例如)，氣態(tài)供料具有0-100%的相對(duì)濕度。氣態(tài)供料具有70-99%的相對(duì)濕度。在一些實(shí)施方案中(例如)，氣態(tài)供料具有95-99%的相對(duì)濕度。
[0056]在一些實(shí)施方案中(例如)，所述可操作材料包含至少一種可操作化合物。在一些這類實(shí)施方案中(例如)，可操作材料的衍生材料包含至少一種可操作材料的衍生化合物。對(duì)于所述至少一種可操作材料的衍生物化合物的每一個(gè)來(lái)說(shuō)，所述可操作材料的衍生化合物的至少一個(gè)片段衍生自可操作材料。所述至少一種可操作材料的衍生化合物中的每一種化合物均包含一個(gè)或多個(gè)可操作化合物的片段。
[0057]在一些實(shí)施方案中(例如)，一種合適的可操作化合物是烯烴，并且合適的烯烴包括乙烯、丙烯、1-丁烯和2-丁烯。圖2示出作為烯烴(乙烯)與載體材料(銀離子)接觸的響應(yīng)的結(jié)合作用。
[0058]在一些實(shí)施方案中(例如)，可操作材料被定義為至少一種可操作化合物，所述至少一種可操作化合物為烯烴。在一些實(shí)施方案中(例如)，所述至少一種可操作化合物中的每一種化合物均為烯烴。
[0059]在一些實(shí)施方案中(例如)，可操作材料被定義為至少一種可操作化合物，所述至少一種可操作化合物中的每一種化合物均是烯烴。在一些實(shí)施方案中(例如)，可操作材料被限定為至少一種可操作化合物，所述至少一種可操作化合物是單一的可操作化合物，所述的單一的可操作化合物是烯烴。
[0060]在一些實(shí)施方案中(例如)，合適的烯烴是碳原子總數(shù)介于2和8之間的烯烴。
[0061]在一些實(shí)施方案中(例如)，所述一種或多種烯烴是α -烯烴。
[0062]在一些實(shí)施方案中(例如)，所述載體材料包含至少一種金屬陽(yáng)離子。在一些實(shí)施方案中(例如)，所述載體材料包含銀離子和亞銅離子中的至少一種。在一些實(shí)施方案中(例如)，所述載體材料包含銀離子。在這方面，在一些實(shí)施方案中(例如)，所述液體材料包含溶解的硝酸銀，并且所述載體材料包含硝酸銀中的銀離子。在一些實(shí)施方案中(例如)，硝酸銀溶解在液體材料中，從而提供一種含有溶解的硝酸銀的水溶液，該水溶液含在膜膠體中。在一些實(shí)施方案中(例如)，所述膜包含聚合物材料，并且所述載體材料與該聚合物材料復(fù)合或螯合。
[0063]在一些實(shí)施方案中(例如)，膜30包含聚合物材料。在一些這類實(shí)施方案中(例如)，所述聚合物材料包含至少一種聚合物。在一些實(shí)施方案中(例如)，所述至少一種聚合物是殼聚糖。在一些實(shí)施方案中(例如)，所述至少一種聚合物的每一種是親水性的。在一些實(shí)施方案中(例如)，所述至少一種聚合物的每一種其數(shù)均分子量介于20，000到1，000，000之間。
[0064]在一些實(shí)施方案中(例如)，膜30包含多糖。這方面，在一些實(shí)施方案中(例如)，膜包含一種或多種多糖。[0065]合適的多糖包括天然多糖，如藻酸、果膠酸、軟骨素、透明質(zhì)酸和黃原膠，纖維素，甲殼素，支鏈淀粉(pullulan);天然多糖的衍生物，例如其C1-6酯、酯、醚和烷基羧基衍生物；和這些天然多糖的磷酸鹽，例如部分甲基酯化的藻酸、碳甲氧基化海藻酸、磷酸化的藻酸和胺化海藻酸的磷酸鹽；陰離子纖維素衍生物的鹽，例如羧甲基纖維素、硫酸纖維素、磷酸纖維素、磺乙基纖維素和膦?；一w維素的鹽；和半合成多糖，例如瓜爾膠的磷酸鹽和幾丁質(zhì)磷酸鹽。多糖膜的具體實(shí)例包括由殼聚糖的鹽及其衍生物(包括殼聚糖的鹽)組成的膜，如N-乙酰化殼聚糖、殼聚糖磷酸鹽和甲酯基化殼聚糖。這些膜中，考慮到其成膜性、機(jī)械強(qiáng)度和膜功能，由藻酸及其鹽和衍生物，殼聚糖及其鹽和衍生物，纖維素及其衍生物(但不能是其單_，二 _，和三乙酸鹽衍生物，這些衍生物不包括在本發(fā)明內(nèi))構(gòu)成的膜是優(yōu)選的。
[0066]在一些實(shí)施方案中(例如),膜30包含一種或多種多糖,并且還包含一種或多種其它的聚合物。這方面，在一些實(shí)施方案中(例如)，所述膜包含占主要份量(例如，最少60重量％)的物質(zhì)和占較少份量(例如，最多40重量％)物質(zhì)的共混物，所述占主要份量的物質(zhì)包含一種或多種多糖，所述占較少份量的物質(zhì)包含一種或多種其它可兼容的聚合物，例如聚乙烯醇(PVA),或中性多糖,如淀粉(starch)和支鏈淀粉(pullulan)。在一些實(shí)施方案中(例如)，該膜包含接枝的離子多糖，其通過(guò)接枝親水性乙烯基單體(例如，丙烯酸)而得到。
[0067]在一些實(shí)施方案中(例如)，膜30的制造包括將聚合材料(例如，一種或多種多糖類)的溶液澆鑄成膜。在一些實(shí)施方案中(例如)，所述溶液包含占溶液總重量小于5重量％的水。在一些實(shí)施方案中(例如)，所述溶液包含占溶液總重量小于2重量％的水。在一些實(shí)施方案中(例如)，所述溶液是酸性水溶液。在一些實(shí)施方案中，所述酸為有機(jī)酸，例如總碳原子個(gè)數(shù)介于1-4之間的有機(jī)酸。在一些實(shí)施方案中，所述酸包含乙酸。在一些實(shí)施方案中(例如)，可以將得到的溶液在平板上澆鑄成薄膜，由此形成膜中間體。合適的澆鑄表面包括玻璃、或特富龍?、或其類似物(例如，與聚合物膜具有低黏附力的平滑的基板)。然后使所述溶液干燥成膜。在其它的實(shí)施方案中(例如)，可以將得到的溶液在基板材料上澆鑄成膜，由此形成由基板材料支撐的膜中間體。合適的基板材料本身可以是膜或無(wú)紡布支撐物，還可以是中空纖維基板。
[0068]在一些實(shí)施方案中(例如)，膜30包含殼聚糖。
[0069]可以用熱堿處理甲殼素使其脫乙?；?，從而制得殼聚糖。然后可以用堿處理該多糖以產(chǎn)生質(zhì)子化的衍生物(NH3+)或非質(zhì)子化的氨基形式(NH2)。
[0070]殼聚糖是用濃縮的堿處理甲殼素所得到的脫乙?；a(chǎn)物的通稱。其通過(guò)將甲殼素(如龍蝦和蟹等甲殼類動(dòng)物的殼的主要組分)和堿濃度為30重量％-50重量％的堿性溶液(例如氫氧化鈉水溶液)一起加熱到至少60°C的溫度，從而使甲殼素脫乙?；玫降?。化學(xué)上，殼聚糖是由隨機(jī)分布的β _ (1_4)-鏈接的D-匍糖胺(脫乙酸單兀)和N-乙酸-D-匍糖胺(乙?；瘑卧?組成的線性多糖。殼聚糖易溶于酸的稀水溶液中形成鹽，所述酸例如為乙酸和鹽酸，但在與堿性水溶液再次接觸時(shí)，將再次凝結(jié)和沉淀。在一些實(shí)施方案中(例如)，殼聚糖具有至少50%的脫乙酰度，并且在一些實(shí)施方式中(例如)，殼聚糖具有至少75%脫乙酰度。
[0071]一種殼聚糖膜中間體可以這樣得到:將殼聚糖溶解在稀的酸性水溶液中，在平板上將所述溶液澆鑄成膜以形成均勻的殼聚糖部分，或者在基板材料(例如，中空纖維基板)上澆鑄以形成復(fù)合膜。然后，可以將澆鑄的膜與堿性水溶液接觸，以中和其酸性并使其不易溶于或基本上不溶于水；或者對(duì)澆鑄的膜進(jìn)行空氣干燥后再與堿性水溶液接觸。
[0072]為了制備殼聚糖型多糖膜，使中間復(fù)合膜的氨基至少部分地與一種或多種酸中和形成銨鹽。能夠用于中和的合適的酸的實(shí)例包括無(wú)機(jī)酸，如鹽酸、氫溴酸、硫酸和磷酸；和有機(jī)酸，如乙酸、甲磺酸、甲酸、丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、富馬酸、馬來(lái)酸、戊二酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、均苯三酸、偏苯三酸、檸檬酸、烏頭酸、鄰磺酸基苯甲酸、均苯四酸和乙二胺四乙酸。
[0073]采用這些酸使殼聚糖型多糖膜中間體質(zhì)子化，(例如)可以通過(guò)包括將殼聚糖型多糖膜中間體浸泡在酸性溶液中從而使膜中的氨基離子化的方法進(jìn)行；或者通過(guò)包括用含酸的混合液使所述殼聚糖型多糖膜滲透蒸發(fā)從而使殼聚糖型多糖膜中的氨基相繼轉(zhuǎn)化為銨離子的方法進(jìn)行。
[0074]在一些實(shí)施方案中(例如)，膜中間體的厚度為0.5至20微米，例如3至10微米，或者例如5至8微米。在一些實(shí)施方案中(例如)，基板材料的厚度為30至200微米，例如
50至150微米，或者例如80至110微米。
[0075]然后，使膜中間體與金屬陽(yáng)離子(例如銀離子或亞銅離子)的鹽進(jìn)行接觸。在一些實(shí)施方案中(例如)，該接觸包括將膜中間體浸入包含金屬陽(yáng)離子的鹽的水溶液(例如5至SM的硝酸銀水溶液)中。該接觸使得金屬陽(yáng)離子(通過(guò)螯合作用)進(jìn)入并遍布在整個(gè)膜基質(zhì)中，在膜基質(zhì)及其孔內(nèi)沉積，并形成膠體。
[0076]膜30可以呈現(xiàn)為以下幾種形態(tài)中的任意一種，所述形態(tài)包括平板狀、板框式、螺旋纏繞狀、管狀或中空纖維狀。
[0077]在一些實(shí)施方案中(例如)，所述氣態(tài)供料還包含較慢滲透的材料。所述較慢滲透的材料包含至少一種較慢滲透的化合物。較慢-滲透的化合物為具有這種特征的化合物，相比于所述的至少一種可操作材料，該化合物在膜30中具有較低的滲透性。這種低滲透性可能來(lái)自其在膜中相對(duì)較低的擴(kuò)散性或者其在膜中相對(duì)較低的溶解性，或者二者兼有。
[0078]在一些實(shí)施方案中(例如)，所述較慢滲透的化合物在膜30中基本沒(méi)有滲透性。
[0079]在一些實(shí)施方案中(例如)，在至少一種較慢-滲透的化合物通過(guò)膜30從氣態(tài)供料接收空間10轉(zhuǎn)運(yùn)(或滲透)至滲透物接收空間20時(shí)，使構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分發(fā)生轉(zhuǎn)運(yùn)(或者滲透)。對(duì)于構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分的至少一種可操作化合物中的每一種可操作化合物，提供一種與可操作化合物相關(guān)的可操作比，其被定義為可操作材料的滲透摩爾速率與氣態(tài)供料接收空間中可操作化合物的摩爾分?jǐn)?shù)的比值，由此定義多個(gè)與可操作化合物相關(guān)的可操作比，并且該多個(gè)與可操作化合物相關(guān)的可操作比中的至少一個(gè)為與可操作化合物相關(guān)的可操作比的最小值。對(duì)于至少一種較慢滲透的化合物中的每一種化合物的轉(zhuǎn)運(yùn)(或者滲透)，較慢滲透的化合物的滲透摩爾速率與氣態(tài)供料接收空間中較慢滲透的化合物的摩爾分?jǐn)?shù)的比值，小于與可操作化合物相關(guān)的可操作比的最小值；這樣，對(duì)于所述至少一種可操作化合物中的每一種化合物，從氣態(tài)供料接收空間通過(guò)膜轉(zhuǎn)運(yùn)(或滲透)至滲透物接收空間的氣態(tài)滲透物中可操作化合物的摩爾濃度，大于氣態(tài)供料中的可操作化合物的摩爾濃度。在某些具體的實(shí)施方案中(例如)，轉(zhuǎn)運(yùn)發(fā)生時(shí)，將氣態(tài)滲透物作為氣態(tài)滲透產(chǎn)物從滲透物接收空間排出。
[0080]在一些實(shí)施方案中(例如)，所述至少一種較慢滲透的化合物中的每一種化合物均為鏈燒烴。[0081]在一些實(shí)施方案中(例如)，所述至少一種較慢滲透的化合物是一種單一的較慢滲透的化合物，并且所述單一的較慢滲透的化合物為鏈烷烴。
[0082]在一些實(shí)施方案中(例如)，合適的鏈烷烴為其碳原子總數(shù)介于I至10之間的鏈烷烴。
[0083]在上文中，為了說(shuō)明的目的，描述了大量的細(xì)節(jié)以使本發(fā)明能夠被全面的了解。但是，這些具體的細(xì)節(jié)對(duì)于本發(fā)明并不是必須的，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。盡管，為了實(shí)施所公開(kāi)的示例性實(shí)施方案，對(duì)某些范圍和材料進(jìn)行了描述，但是其它合適的范圍和/或材料同樣也可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)使用。所有這些修改和變型，包括當(dāng)前和未來(lái)技術(shù)中的合適的變化，都被認(rèn)為是在本發(fā)明的領(lǐng)域和范圍之內(nèi)。本文所提到的所有參考文獻(xiàn)以全文引用的方式并入本文。
【權(quán)利要求】
1.一種使至少一種構(gòu)成氣態(tài)滲透物的可操作材料從氣態(tài)供料中分離出來(lái)的方法，其中將所述氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間，該空間被設(shè)置成通過(guò)膜以傳質(zhì)方式與滲透物接收空間連通，所述氣態(tài)供料包含可操作材料，該可操作材料被定義為構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料，所述膜包含膠體；該方法包括: 將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間，并且在將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間時(shí)，使構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分從氣態(tài)供料接收空間通過(guò)膜滲透至滲透物接收空間，其中，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分滲透至滲透物接收空間，形成構(gòu)成氣態(tài)滲透物的可操作材料；并且，其中所述的滲透是由可操作材料在氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間之間的化學(xué)勢(shì)之差引起的；并且，其中所述滲透包括構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料通過(guò)膜經(jīng)載體-運(yùn)輸部分的轉(zhuǎn)運(yùn)，其中所述構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的載體-運(yùn)輸部分由構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分的至少一部分限定；并且，在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分通過(guò)膜向滲透物接收空間轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分通過(guò)膜向滲透空間轉(zhuǎn)運(yùn)的至少一部分過(guò)程中，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分與溶解在液體材料中的載體材料相結(jié)合，其中所述液體材料分布在膜膠體內(nèi)；并且， 使所述膜與補(bǔ)充液材料接觸，其中所述補(bǔ)充液材料包含構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料，該載體材料溶解在構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中，其中，所述補(bǔ)充液材料中的構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料被定義為補(bǔ)充液材料中的液體材料，并且，其中所述溶解在構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中的構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料被定義為所述補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料，這樣，作為對(duì)膜與補(bǔ)充液材料相接觸的響應(yīng)，補(bǔ)充液材料的至少一部分開(kāi)始分布在膜膠體中。
2.如權(quán)利要求 1所述的方法， 其中，在向氣態(tài)供料接收空間供給氣態(tài)供料時(shí)，使膜與補(bǔ)充液材料發(fā)生接觸。
3.如權(quán)利要求2所述的方法， 其中，膜與補(bǔ)充液材料的接觸是周期性的，這樣使得在至少一個(gè)周期內(nèi)所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最小濃度，大于至少另一個(gè)周期內(nèi)所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最大濃度。
4.如權(quán)利要求1所述的方法， 其中，在中止向氣態(tài)供料接收空間供給氣態(tài)供料后，使膜與補(bǔ)充液材料發(fā)生接觸。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括: 中止膜與補(bǔ)充液材料的接觸，以完成第一個(gè)液體補(bǔ)充時(shí)間間隔； 在中止膜與補(bǔ)充液材料的接觸后，繼續(xù)向氣態(tài)供料接收空間供給氣態(tài)供料，這樣使得在繼續(xù)向氣態(tài)供料接收空間供給氣態(tài)供料時(shí)，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分從氣態(tài)供料接收空間通過(guò)膜向滲透物接收空間進(jìn)行滲透； 中止向氣態(tài)供料接收空間繼續(xù)供給氣態(tài)供料；并且 在中止向氣態(tài)供料接收空間繼續(xù)供給氣態(tài)供料后，繼續(xù)使膜與補(bǔ)充液材料發(fā)生接觸，由此產(chǎn)生膜與補(bǔ)充液材料接觸期間的第二個(gè)液體補(bǔ)充時(shí)間間隔。
6.如權(quán)利要求5所述的方法， 其中，在第一個(gè)和第二個(gè)液體補(bǔ)充時(shí)間間隔中的一個(gè)間隔內(nèi)所供給的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最小濃度，大于在第一個(gè)和第二個(gè)液體補(bǔ)充時(shí)間間隔中的另一個(gè)間隔內(nèi)所供給的補(bǔ)充液材料中溶解的載體濃度的最大濃度。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述膜包含多糖。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述膜包含殼聚糖。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述可操作材料包含至少一種可操作化合物。
10.如權(quán)利要求9所述的方法， 其中，所述至少一種可操作化合物包括烯烴。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述載體材料包含至少一種金屬陽(yáng)離子。
12.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述載體材料包含銀離子和銅離子中的至少一種。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，` 其中，所述液體材料包含水。
14.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述液體材料是水。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述補(bǔ)充液材料包含水溶液。
16.如權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，在分布于膜膠體內(nèi)的液體材料的至少一部分被消耗后，使膜與補(bǔ)充液材料發(fā)生接觸。
17.如權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，在感受到分布于膜膠體內(nèi)的液體材料的至少一部分被消耗時(shí)，作為對(duì)此感受的響應(yīng)，使膜與補(bǔ)充液材料接觸。
18.如權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的方法， 該方法在膜組件內(nèi)實(shí)施，其中氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間被定義為單獨(dú)的區(qū)間；其中，為了使膜與補(bǔ)充液材料接觸，通過(guò)使補(bǔ)充液材料向上流動(dòng)，從而向氣態(tài)供料接收區(qū)間和滲透物接收區(qū)間二者或二者之一提供補(bǔ)充液材料。
19.如權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，向氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間中的一個(gè)提供補(bǔ)充液材料，從而使得補(bǔ)充液材料通過(guò)膜從氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間中的一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)到氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間中的另一個(gè)；其中，所述氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間中的另一個(gè)中的壓力低于大氣壓。
20.如權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述膜包含多糖，并且所補(bǔ)充液材料包含水溶液，該水溶液含有摩爾濃度為至少1.0的銀離子。
21.如權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的方法，其中，補(bǔ)充液材料包含占補(bǔ)充液材料總重量10-90重量％的水。
22.如權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，在至少一種較慢滲透的化合物通過(guò)膜從氣態(tài)供料接收空間滲透至滲透物接收空間時(shí)，使構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分進(jìn)行滲透。
23.如權(quán)利要求22所述的方法， 其中，所述構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分包含至少一種可操作化合物；并且其中，對(duì)于構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分的至少一種可操作化合物中的每一種可操作化合物，提供與可操作化合物相關(guān)的可操作比，其被定義為可操作化合物的滲透摩爾速率與氣態(tài)供料接收空間中可操作化合物的摩爾分?jǐn)?shù)的比值，由此定義多個(gè)與可操作化合物相關(guān)的可操作比，并且該多個(gè)與可操作化合物相關(guān)的可操作比中的至少一個(gè)為與可操作化合物相關(guān)的可操作比的最小值；對(duì)于至少一種較慢滲透的化合物中的每一種化合物，該較慢滲透的化合物的滲透摩爾速率與氣態(tài)供料接收空間中較慢滲透的化合物的摩爾分?jǐn)?shù)的比值，小于與可操作化合物相關(guān)的可操作比的最小值；這樣，對(duì)于所述至少一種可操作化合物中的每一種化合物，從氣態(tài)供料接收空間通過(guò)膜滲透至滲透物接收空間的氣態(tài)滲透物中可操作化合物的摩爾濃度，大于氣態(tài)供料中的可操作化合物的摩爾濃度。
24.如權(quán)利要求22或23所述的方法， 其中，在進(jìn)行滲透時(shí)，氣態(tài)滲透物作為氣態(tài)滲透產(chǎn)物從滲透物接收空間排出。
25.如權(quán)利要求22至24中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述至少一種較慢滲透的化合物中的每一種均是鏈烷烴。
26.一種使至少一種構(gòu)成氣態(tài)滲透物的可操作材料從氣態(tài)供料中分離出來(lái)的方法，其中將所述氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間，`該空間通過(guò)膜以傳質(zhì)方式與滲透物接收空間連通，所述氣態(tài)供料包含可操作材料，該可操作材料被定義為構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料，所述膜包含膠體；該方法包括: 在將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間時(shí)，使構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料中的至少一個(gè)分離部分從氣態(tài)供料接收空間通過(guò)膜滲透至滲透物接收空間，其中，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分滲透至滲透物接收空間，形成構(gòu)成氣態(tài)滲透物的可操作材料；并且，其中所述的滲透是由可操作材料在氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間之間的化學(xué)勢(shì)之差引起的；并且，其中所述滲透包括構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的經(jīng)載體-運(yùn)輸部分的透膜轉(zhuǎn)運(yùn)，其中所述構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的載體-運(yùn)輸部分由構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分的至少一部分限定；并且，在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分通過(guò)膜向滲透物接收空間轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分通過(guò)膜并向滲透物接收空間轉(zhuǎn)運(yùn)的至少一部分過(guò)程中，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分與溶解在液體材料中的載體材料相結(jié)合，其中所述液體材料分布在膜膠體內(nèi)；定時(shí)地使膜與補(bǔ)充液材料接觸，其中補(bǔ)充液材料包含構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料，其溶解在構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中，其中所述補(bǔ)充液材料中的構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料被定義為補(bǔ)充液材料中的液體材料，并且其中所述溶解在構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中的構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料被定義為補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料，這樣，作為對(duì)膜與補(bǔ)充液材料接觸的響應(yīng)，補(bǔ)充液材料中的至少一部分開(kāi)始分布在膜膠體中。
27.如權(quán)利要求26所述的方法， 其中，在至少一個(gè)周期內(nèi)所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最小濃度，大于至少另一個(gè)周期內(nèi)所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最大濃度。
28.如權(quán)利要求26或27中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述膜包含多糖。
29.如權(quán)利要求26至28中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述膜包含殼聚糖。
30.如權(quán)利要求26至29中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述可操作材料包含至少一種可操作化合物。
31.如權(quán)利要求30所述的方法， 其中，所述至少一種可操作化合物包括烯烴。
32.如權(quán)利要求26至31中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述載體材料包含至少一種金屬陽(yáng)離子。
33.如權(quán)利要求26至31中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述載體材料包含銀離子和銅離子中的至少一種。
34.如權(quán)利要求26至33中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述液體材料包含水。
35.如權(quán)利要求26至33中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述液體材料是水。
36.如權(quán)利要求26至35中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述補(bǔ)充液材料包含水溶液。
37.如權(quán)利要求26至36中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，在分布于膜膠體內(nèi)的液體材料的至少一部分被消耗后，使膜與補(bǔ)充液材料接觸。
38.如權(quán)利要求26至36中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，在感受到分布于膜膠體內(nèi)的液體材料的至少一部分被消耗時(shí)，作為對(duì)此感受的響應(yīng)，使膜與補(bǔ)充液材料接觸。
39.如權(quán)利要求26至38中任一項(xiàng)所述的方法， 該方法在膜組件內(nèi)實(shí)施，其中氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間被定義為單獨(dú)的區(qū)間；其中，為了使膜與補(bǔ)充液材料接觸，通過(guò)使補(bǔ)充液材料向上流動(dòng)，從而向氣態(tài)供料接收區(qū)間和滲透物接收區(qū)間二者或二者之一提供補(bǔ)充液材料。
40.如權(quán)利要求26至39中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，向氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間中的一個(gè)提供補(bǔ)充液材料，從而使得補(bǔ)充液材料通過(guò)膜從氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間中的一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)到氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間中的另一個(gè)；其中，所述氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間中的另一個(gè)中的壓力低于大氣壓。
41.如權(quán)利要求26至40中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述膜包含多糖，并且所補(bǔ)充液材料包含水溶液，該水溶液含有摩爾濃度為至少.1.0的銀離子。
42.如權(quán)利要求26至41中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，補(bǔ)充液材料包含占補(bǔ)充液材料總重量10-90重量％的水。
43.如權(quán)利要求26至42中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，在至少一種較慢滲透的化合物通過(guò)膜從氣態(tài)供料接收空間滲透至滲透物接收空間時(shí)，使構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分進(jìn)行滲透。
44.如權(quán)利要求43所述的方法， 其中，所述構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分包含至少一種可操作化合物；并且其中，對(duì)于構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分的至少一種可操作化合物中的每一種可操作化合物，提供與可操作化合物相關(guān)的可操作比，其被定義為可操作化合物的滲透摩爾速率與氣態(tài)供料接收空間中可操作化合物的摩爾分?jǐn)?shù)的比值，由此定義多個(gè)與可操作化合物相關(guān)的可操作比，并且該多個(gè)與可操作化合物相關(guān)的可操作比中的至少一個(gè)為與可操作化合物相關(guān)的可操作比的最小值；對(duì)于至少一種較慢滲透的化合物中的每一種化合物，該較慢滲透的化合物的滲透摩爾速率與氣態(tài)供料接收空間中較慢滲透的化合物的摩爾分?jǐn)?shù)的比值，小于與可操作化合物相關(guān)的可操作比的最小值；這樣，對(duì)于所述至少一種可操作化合物中的每一種化合物，從氣態(tài)供料接收空間通過(guò)膜滲透至滲透物接收空間的氣態(tài)滲透物中可操作化合物的摩爾濃度，大于氣態(tài)供料中的可操作化合物的摩爾濃度。
45.如權(quán)利要求43或44所述的方法， 其中，在進(jìn)行滲透時(shí)，氣態(tài)滲透物作為氣態(tài)滲透產(chǎn)物從滲透物接收空間排出。
46.如權(quán)利要求43至45中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述至少一種較慢滲透的化合物是鏈烷烴。
47.一種使至少一種構(gòu)成氣態(tài)滲透物的可操作材料從氣態(tài)供料中分離出來(lái)的方法，其中將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間，該空間以傳質(zhì)方式通過(guò)膜與滲透物接收空間連通，所述氣態(tài)供料包含一種可操作材料，該可操作材料被定義為構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料；其中所述膜包含膠體，該方法包括一套重復(fù)的步驟，所述重復(fù)的步驟包括: 將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間，并且在將氣態(tài)供料供給至氣態(tài)供料接收空間時(shí)，使構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分從氣態(tài)供料接收空間通過(guò)膜向滲透物接收空間滲透，其中構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分滲透至滲透物接收空間形成構(gòu)成氣態(tài)滲透物的可操作材料，并且所述滲透是由可操作材料在氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間之間的分壓之差引起的，并且，其中所述滲透包括構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的經(jīng)載體-運(yùn)輸部分的透膜轉(zhuǎn)運(yùn)，其中所述構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的載體-運(yùn)輸部分由構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分的至少一部分限定；并且，在構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分通過(guò)膜向滲透物接收空間轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，在構(gòu)成氣態(tài)供料的可 操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分通過(guò)膜并向滲透物接收空間轉(zhuǎn)運(yùn)的至少一部分過(guò)程中，構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)載體-運(yùn)輸部分與溶解在液體材料中的載體材料相結(jié)合，其中所述液體材料分布在膜膠體內(nèi)； 中止向氣態(tài)供料接收空間提供氣態(tài)供料； 在中止供應(yīng)氣態(tài)供料后，使膜與補(bǔ)充液材料的接觸，其中補(bǔ)充液材料包含構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料，該載體材料溶解在構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中，其中補(bǔ)充液材料中的構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料被定義為補(bǔ)充液材料中的液體材料，并且，其中溶解在構(gòu)成補(bǔ)充液材料的液體材料中的構(gòu)成補(bǔ)充液材料的載體材料被定義為溶解在補(bǔ)充液材料中的載體材料，這樣，作為對(duì)膜與補(bǔ)充液材料接觸的響應(yīng)，補(bǔ)充液材料中的至少一個(gè)部分開(kāi)始分布在膜膠體中；以及 中止膜與補(bǔ)充液材料的接觸。
48.如權(quán)利要求47所述的方法， 其中，重復(fù)進(jìn)行整套步驟至少兩次，從而確定至少兩個(gè)完成的整套步驟；在所述至少兩個(gè)完成的整套步驟的至少一個(gè)的進(jìn)行過(guò)程中所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最小濃度，大于在所述至少兩個(gè)完成的整套步驟的另一個(gè)的進(jìn)行過(guò)程中所提供的補(bǔ)充液材料中溶解的載體材料的最大濃度。
49.如權(quán)利要求47至48中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述膜包含多糖。
50.如權(quán)利要求47至49中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述膜包含殼聚糖。
51.如權(quán)利要求47至50中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述可操作材料包含至少一種可操作化合物。
52.如權(quán)利要求50所述的方法， 其中，所述至少一種可操作化合物包括烯烴。`
53.如權(quán)利要求47至52中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述載體材料包含至少一種金屬陽(yáng)離子。
54.如權(quán)利要求47至52中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述載體材料包含銀離子和銅離子中的至少一種。
55.如權(quán)利要求47至53中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述液體材料包含水。
56.如權(quán)利要求47至53中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述液體材料是水。
57.如權(quán)利要求47至56中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述補(bǔ)充液材料包含水溶液。
58.如權(quán)利要求47至57中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，在分布于膜膠體內(nèi)的液體材料的至少一部分被消耗后，使膜與補(bǔ)充液材料接觸。
59.如權(quán)利要求47至57中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，在感受到分布于膜膠體內(nèi)的液體材料的至少一部分被消耗時(shí)，作為對(duì)此感受的響應(yīng)，使膜與補(bǔ)充液材料接觸。
60.如權(quán)利要求47至59中任一項(xiàng)所述的方法， 該方法在膜組件內(nèi)實(shí)施，其中氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間被定義為單獨(dú)的區(qū)間；其中，為了使膜與補(bǔ)充液材料接觸，通過(guò)使補(bǔ)充液材料向上流動(dòng)，從而向氣態(tài)供料接收區(qū)間和滲透物接收區(qū)間二者或二者之一提供補(bǔ)充液材料。
61.如權(quán)利要求47至60中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，向氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間中的一個(gè)提供補(bǔ)充液材料，從而使得補(bǔ)充液材料通過(guò)膜從氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間中的一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)到氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間中的另一個(gè)；其中，所述氣態(tài)供料接收空間和滲透物接收空間中的另一個(gè)中的壓力低于大氣壓。
62.如權(quán)利要求47至61中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述膜包含多糖，并且所補(bǔ)充液材料包含水溶液，該水溶液含有摩爾濃度為至少1.0的銀離子。
63.如權(quán)利要求47至62中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，補(bǔ)充液材料包含占補(bǔ)充液材料總重量10-90重量％的水。
64.如權(quán)利要求47至63中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，在至少一種較慢滲透的化合物從氣態(tài)供料接收空間通過(guò)膜滲透至滲透物接收空間時(shí)，使構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分進(jìn)行滲透。
65.如權(quán)利要求64所述的方法， 其中，所述構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分包含至少一種可操作化合物；并且其中，對(duì)于構(gòu)成氣態(tài)供料的可操作材料的至少一個(gè)分離部分的至少一種可操作化合物中的每一種可操作化合物，提供與可操作化合物相關(guān)的可操作比，其被定義為可操作化合物的滲透摩爾速率與氣態(tài)供料接收空間中可操作化合物的摩爾分?jǐn)?shù)的比值，由此定義多個(gè)與可操作化合物相關(guān)的可操作比，并且該多個(gè)與可操作化合物相關(guān)的可操作比中的至少一個(gè)為與可操作化合物相關(guān)的可操作比的最小值；對(duì)于至少一種較慢滲透的化合物中的每一種化合物，該較慢滲透的化合物的滲透摩爾速率與氣態(tài)供料接收空間中較慢滲透的化合物的摩爾分?jǐn)?shù)的比值，小于與可操作化合物相關(guān)的可操作比的最小值；這樣，對(duì)于所述至少一種可操作化合物中的每一種化合物，從氣態(tài)供料接收空間通過(guò)膜滲透至滲透物接收空間的氣態(tài)滲透物中可操作化合物`的摩爾濃度，大于氣態(tài)供料中的可操作化合物的摩爾濃度。
66.如權(quán)利要求64或65所述的方法， 其中，在進(jìn)行滲透時(shí)，氣態(tài)滲透物作為氣態(tài)滲透產(chǎn)物從滲透物接收空間排出。
67.如權(quán)利要求64至66中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述至少一種較慢滲透的化合物中的每一種均是鏈烷烴。
68.一種滲透方法，其包括: 使可操作材料通過(guò)膜進(jìn)行滲透，該膜包含含有液體材料的膠體；使得在滲透進(jìn)行時(shí)，可操作材料與溶解在液體材料中的載體材料相結(jié)合；以及 在所述液體材料被消耗時(shí)，補(bǔ)充膜內(nèi)的液體材料，其中，該補(bǔ)充包括使膜與補(bǔ)充液材料接觸，所述補(bǔ)充液材料包含溶解的載體材料。
69.如權(quán)利要求68所述的方法， 其中，所述膜包含多糖。
70.如權(quán)利要求68所述的方法， 其中，所述膜包含殼聚糖。
71.如權(quán)利要求68至70中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，所述可操作材料包含至少一種可操作化合物。
72.如權(quán)利要求70中的方法，其中，所述至少一種可操作化合物包括烯烴。
73.如權(quán)利要求68至72中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述載體材料包含至少一種金屬陽(yáng)離子。
74.如權(quán)利要求68至72中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述載體材料包含銀離子和銅離子中的至少一種。
75.如權(quán)利要求68至73中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述液體材料包含水。
76.如權(quán)利要求68至73中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述液體材料是水。
77.如權(quán)利要求68至76中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述補(bǔ)充液 材料包含水溶液。
【文檔編號(hào)】B01D65/00GK103796742SQ201280038517
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月7日
【發(fā)明者】馮獻(xiàn)社, 伊恩·格倫·托, 阿里·哈姆扎, 朱安·卡洛斯·佩雷斯 申請(qǐng)人:依姆泰克斯膜公司