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2025中國國際氣體分離大會:中空纖維膜技術(shù)推動碳中和進程

來源: 發(fā)布時間:2025-05-15

氣體分離,中空纖維膜,碳中和

全球碳中和加速推進,氣體分離產(chǎn)業(yè)迎來黃金機遇

2025年5月11日,第四屆中國國際氣體分離產(chǎn)業(yè)大會(GSIC 2025)在揚州盛大開幕。作為全球規(guī)模較大的氣體分離行業(yè)盛會,本屆大會以“氣體分離宏觀分析,新型高性能氣體分離材料”為議題,聚焦中空纖維膜等技術(shù)突破,為碳中和目標下的碳捕集、氫能開發(fā)及工業(yè)氣體提純提供全產(chǎn)業(yè)鏈解決方案。

在《巴黎協(xié)定》6.4條款與歐盟碳關(guān)稅政策(CBAM)的雙重驅(qū)動下,全球碳市場交易規(guī)模已突破萬億美元。氣體分離技術(shù)作為減碳主要手段,其重要載體——中空纖維膜憑借高通量、低能耗特性,成為氫氣提純、CO?捕集等領(lǐng)域的“戰(zhàn)略級裝備”。數(shù)據(jù)顯示,2024年全球碳捕集市場規(guī)模達120億美元,其中膜分離技術(shù)貢獻率超35%。

中空纖維膜:氣體分離大會聚焦精度

在大會主論壇上,大連理工大學王同華教授的論斷引發(fā)熱烈討論:“氣體分離膜技術(shù)沒有‘中間地帶’,要么實現(xiàn) 100% 選擇性分離,要么在工業(yè)場景中‘歸零’—— 這是由下游應用對氣體純度的嚴苛要求決定的”。以氫能為例,燃料電池汽車所需氫氣純度需達到 99.999%(5N級),若雜質(zhì)含量超標,將導致電堆催化劑中毒,直接影響電池壽命。

當前,中空纖維膜研發(fā)已進入 “納米級精度” 競爭階段。其主要優(yōu)勢在于:

材料設(shè)計突破:通過聚酰亞胺、沸石分子篩、金屬有機框架(MOFs)等新型材料改性,膜材料的氣體選擇性提升至傳統(tǒng)聚合物膜的數(shù)倍;

結(jié)構(gòu)優(yōu)化創(chuàng)新:中空纖維膜的內(nèi)壁孔徑可精確控制在 5-50 納米,實現(xiàn)對不同分子尺寸氣體的準確篩分,例如 CO?(分子直徑 0.33 納米)與 N?(分子直徑 0.364 納米)的高效分離;

工藝集成升級:結(jié)合卷式、板式等模塊化組裝技術(shù),單套膜分離裝置的處理氣量可達 10 萬標方 / 小時以上,滿足大型燃煤電廠、化工園區(qū)的規(guī)模化減碳需求。

碳中和主戰(zhàn)場:氣體分離技術(shù)的攻堅突破
氫能產(chǎn)業(yè)的純度之戰(zhàn)

隨著氫燃料電池汽車商業(yè)化進程加速,中空纖維膜在超純氫制備領(lǐng)域需求激增。中國石油大學研發(fā)的晶態(tài)多孔復合膜,可在常溫常壓下實現(xiàn)99.999%氫氣純度,推動加氫站運營成本下降18%。

碳捕集的成本突圍

針對燃煤電廠煙氣處理,天津大學開發(fā)的聚酰亞胺基中空纖維膜,CO?/N?分離系數(shù)達150,配合智能壓力調(diào)控系統(tǒng),捕集能耗降至1.8GJ/tCO?,逼近國際能源署技術(shù)紅線。

氣體分離,中空纖維膜,碳中和 

未來十年:氣體分離技術(shù)的智能化躍遷

“納米級精度與分子級設(shè)計已成行業(yè)競爭焦點。”大會嘉賓團指出,隨著量子計算、AI算法的深度介入,中空纖維膜正從單一分離工具進化為具備感知-決策功能的智能系統(tǒng)。預計至2030年,第三代自適應分離膜市場滲透率將超45%,成為實現(xiàn)碳中和的決定性力量。


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