李洪亮，王战辉，姚银娇，于海越

(郑州大学化工与能源学院，河南郑州450001)

0 引言

目前，实现工业化的气体分离技术可分为三大主流：深冷法、变压吸附法、膜分离法［1］.膜分离技术与传统的分离方法相比，具有节能、高效、操作简单、使用方便、不产生二次污染等优点，受到越来越多的关注［2－5］.目前主要用于氢的分离和回收，氧、氮的富集，二氧化碳的分离回收，有机蒸气的回收和空气脱水等方面［6－8］.

在发酵过程中，酵母菌是兼性厌氧真核微生物，在有氧的条件下，它能把葡萄糖分解成二氧化碳和水，有氧条件下酵母菌生长较快;而在缺氧的情况下，它能把葡萄糖分解成酒精和二氧化碳，而酒精含量一般较低，如何提高酒精浓度越来越受到人们的重视.考虑模拟传统发酵，采用膜分离方法来提高二氧化碳气体中的乙醇/水蒸气的浓度.

在膜两侧混合气体各组分分压差的驱动下，不同气体分子透过膜的速率不同，渗透快的气体在渗透侧富集，而渗透速率慢的气体则在原料侧富集.气体膜分离过程正是借助它们之间在渗透速率上的差异来实现分离的过程［9］.基于此原理，笔者模拟酵母发酵，对PTFE膜及ePTFE膜分离二氧化碳中的乙醇/水蒸气进行了实验研究.

1 实验部分

1.1 膜材料

试验用膜为聚四氟乙烯膜(PTFE)和膨体聚四氟乙烯膜(ePTFE)，两种膜的直径为 Φ100 mm，膜的有效面积为 70.882 cm2，厚度 65 μm，孔径0.1 μm的微孔膜.由北京北方伟业有限公司提供.

1.2 试验装置及方法

实验装置及流程如图1所示，原……