在多模块系统内对膜补充液态物质

技术领域

这涉及改善渗透过程的性能。

背景技术

基于膜的分离已被证明是一种用于气体分离的有效技术。用于促进物质选择性渗透过膜的一些机制牵涉到与溶解于容置在膜聚合物基体内的溶液内的载体键合。载体与给定混合物的至少一种成分形成可逆络合物并因此允许增强的透膜输送。在工作过程中，膜聚合物基体内的液体介质变为被消耗，这影响到膜分离性能。

发明内容

一方面，提供一种用于通过包含聚合物相和液相的膜实现气态原料的分离的方法，包括：在第一时间间隔期间，在第一设备内，通过第一膜分离所述气态原料，所述第一膜包含聚合物相和液相，使得保留物被排出，并且，在第二设备内，接收被排出的所述保留物并通过第二膜分离该保留物，所述第二膜包含聚合物相和液相；并且在第一时间间隔之后，且在第二时间间隔期间，相对于第一设备的膜容置液态物质，使得液态物质的第一部分补充第一设备的第一膜的液相，并且残余液态物质被再分配器收集和再分配，使得残余液态物质变为相对于第二设备的第二膜容置，从而液态物质的第二部分补充第二设备的第二膜的液相。

另一方面，提供一种用于通过包含聚合物相和液相的膜实现从气态原料中分离有效物质的方法，包括：

在第一时间间隔期间，在第一设备内，响应于有效物质的第一部分的经过膜的渗透，分离有效物质的第一部分，使得残余物，包括未被分离的有效物质被排出，并且，在第二设备内，响应于有效物质的第二部分的经过膜的渗透，从残余物中分离有效物质的第二部分；并且

在第一时间间隔之后，相对于第一设备的膜容置液态物质，使得液态物质的第一部分补充第一设备的膜的液相，并且残余液态物质通过再分配器被收集和再分配，使得残余液态物质变为相对于第二设备的膜容置，从而液态物质的第二部分补充第二设备的膜的液相。

附图说明

现在，将用以下附图来描述优选实施例：

图1是在此实现该方法的实施例的设备实施例的示意图；

图2用于说明响应于烯烃(乙烯)与载体试剂(银离子)接触所实现的缔合；

图3是在此实现该方法的实施例的系统实施例的示意图。

具体实施方式

除非例如在例子中另有所述，否则本说明书所用的所有的数量和数意指被解释为被术语“约”修饰。同样，在此说明书中指明的所有的化合物或元素，除非另有所述，否则旨在是非限制性的且代表被本领域技术人员一般考虑在化合物或元素的同一族内的其它化合物或元素。

术语“缔合的”和其语法变体包含任何类型的相互作用，包括化学键(例如共价键、离子键和氢键)和/或范德瓦尔力，和/或通过由分子结构提供的其它物理约束的极性或非极性相互作用，和通过物理混合的相互作用。

参见图1，提供一种膜30，用于实现有效物质的至少一个部分从气态原料中的分离。气态原料被供应给原料接收空间10，其布置成透过膜30与透过物接收空间20传质连通。

例如在一些实施例中，该有效物质包含至少一种有效化合物。例如在这些实施例中的一些实施例中，该有效物质-衍生物包含至少一种有效物质-衍生化合物。对于所述至少一种有效物质-衍生化合物中的每一种，至少一部分的有效物质-衍生化合物从该有效物质得到。所述至少一种有效物质-衍生化合物中的每一种均包含所述一种或多种有效化合物的至少一部分。

例如在一些实施例中，合适的有效化合物是烯烃，合适的烯烃包括乙烯、丙烯、1-丁烯和2-丁烯。

例如在一些实施例中，该有效物质由至少一种有效化合物限定，并且所述至少一种有效化合物中的每一种是烯烃。例如在一些实施例中，该有效物质由至少一种有效化合物限定，并且所述至少一种有效化合物是单个有效化合物，该单个有效化合物是烯烃。

例如在一些实施例中，合适的烯烃是碳原子总数在二(2)和八(8)之间的烯烃。

例如在一些实施例中，烯烃的一种或多种是α-烯烃。

膜30包含聚合物相和液相。例如在一些实施例中，聚合物相包含聚合基体，液相分散遍布于聚合基体中。

例如在一些实施例中，该聚合物相的聚合物质含有至少一种聚合物化合物。例如在一些实施例中，所述至少一种聚合物化合物中的每一种都是亲水的。例如在一些实施例中，所述至少一种聚合物化合物中的每一种都具有在20,000至1,000,000之间的数均分子量。

例如在一些实施例中，该液相是含水的。

例如在一些实施例中，该液相与聚合物相的聚合物质缔合。

例如在一些实施例中，所述缔合对于分离穿过该膜的流体混合物是有效的。例如在一些实施例中，分离基于像在流体混合物内的多种化合物之间的透膜渗透性差异。例如在一些实施例中，包含两种化合物的流体混合物的分离使得基于较快速渗透化合物的用于分离所述两种化合物的分离系数至少为二(2)。例如在一些实施例中，包含烯烃和石蜡的流体混合物的分离使得基于烯烃的，从石蜡分离烯烃的分离系数至少为二(2)。

例如在一些实施例中，该膜是支撑液膜，液相容置在支撑液膜的聚合物相内所限定的孔中和/或表面上。例如在其中一些实施例中，聚合物相和液相是配合构造的，使得至少毛细力作用在容置于在聚合物相内所限定的孔中的液相。

例如在一些实施例中，该液相由连续液相域限定，连续液相域被包封在聚合物相中。

例如在一些实施例中，所述缔合使得形成凝胶。例如在一些实施例中，凝胶包括水凝胶。

例如在一些实施例中，所述缔合使得聚合物相溶胀。

例如在一些实施例中，所述缔合包含化学键(例如借助共价键、离子键或氢键)、范德瓦尔力、极性相互作用或非极性相互作用或其任何组合。

例如在一些实施例中，该聚合物质包含多糖物质。就此而言，例如在一些实施例中，多糖物质包含一种或多种多糖。合适的多糖包括天然多糖，例如海藻酸、果胶酸、软骨素、透明质酸和黄原胶；纤维素、几丁质、普鲁兰多糖、天然多糖的衍生物，例如C1-6酯、酯、醚及其烷基羧酸衍生物以及这些天然多糖的磷酸盐，例如部分甲基酯化海藻酸、碳甲氧基化海藻酸、磷酸化海藻酸和胺化海藻酸，阴离子纤维素衍生物的盐，例如羧甲基纤维素、硫酸纤维素、磷酸纤维素、磺乙基纤维素和膦酰基乙基纤维素，以及半合成多糖，例如瓜耳胶磷酸酯和几丁质磷酸酯。多糖膜的具体例子包括由壳聚糖及其衍生物的盐(包括壳聚糖盐)构成的那些多糖膜，如N-乙酰化壳聚糖、壳聚糖磷酸盐和碳甲氧基化壳聚糖。考虑到其成膜性、机械强度和膜功能以及凝胶形成和溶胀性(暴露于水时的溶胀倾向)，优选其中的由海藻酸及其盐和衍生物、壳聚糖及其盐和衍生物、纤维素及其衍生物构成的膜。

在膜包含水凝胶的那些实施例中，例如在这些实施例中的一些实施例中，水凝胶包含一种或多种多糖，并且也包含一种或多种其它聚合化合物。就此而言，例如在一些实施例中，该膜由主量(如至少60重量％，按膜的总重计)的一种或多种多糖与少量(如至多40重量％，按膜的总重计)的一种或多种其它相容性聚合化合物例如像聚乙烯醇(PVA)或中性多糖例如淀粉和普鲁兰多糖的混合物组成。例如在一些实施例中，该膜由通过接枝亲水性乙烯基单体例如丙烯酸而得到的接枝离子化多糖构成。

例如在一些实施例中，所述膜是促进传输膜。就此而言，例如在一些实施例中，所述膜包含促进物质输送穿过膜的载体试剂。

在所述膜是促进传输膜的那些实施例中，例如在这些实施例中的一些实施例中，所述膜包含凝胶。

在所述膜是促进传输膜的那些实施例中，在这些实施例中的一些实施例中，例如载体试剂溶解在该液相的液态物质中。例如在一些实施例中，载体试剂包含至少一种金属阳离子。例如在一些实施例中，载体试剂包含银离子。例如在一些实施例中，载体试剂包含亚铜离子。例如在一些实施例中，载体试剂包含银离子且就此而言该液态物质包含溶解的硝酸银，并且载体试剂包含硝酸银的银离子。例如在这些实施例中的一些实施例中，硝酸银溶解在该液态物质中，因此提供了一种作为膜凝胶的一部分的水溶液，该水溶液含有溶解的硝酸银。例如在一些实施例中，载体试剂与该聚合物相的聚合物质络合或螯合。

例如在一些实施例中，膜支撑在基材上，从而获得复合膜。

合适的基材包含呈板-框构型和卷绕构型的膜、非织造支撑体、平板以及管状基材或中空纤维基材。

合适的基材也包含超滤膜和纳米过滤膜，其孔径在1和500纳米，例如5和300纳米之间。

合适的基材材料包含聚酯、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚酰胺、聚碳酸酯、聚丙烯腈、醋酸纤维素及其任何组合。支撑材料也可以是细孔陶瓷、玻璃和/或金属。

关于复合膜，例如在一些实施例中，膜厚度在0.01至20微米之间，例如在0.5至十(10)微米之间，或例如在一(1)至五(5)微米之间，而基材材料的厚度在30至200微米之间，例如在50至150微米之间，或例如在80至110微米之间。

关于复合膜，例如在一些实施例中，膜被施加至基材。例如在这些实施例中的一些实施例中，施加借助涂覆、浇注或层压进行。

例如在一些实施例中，膜层是连续的。例如在一些实施例中，膜是不连续的。

关于复合膜，例如在一些实施例中，膜层延伸入基材的孔中。

关于复合膜，该复合膜可以按照几种构型中任一来实现，包括平板、板和框、卷绕、管状或中空纤维。

一种制造膜的示例性方法包括将聚合物质(例如一种或多种多糖)溶液浇注成膜。例如在一些实施例中，该溶液按溶液总重计包含低于五(5)重量％的聚合物质。例如在一些实施例中，该溶液按溶液总重含有低于二(2)重量％的聚合物质。例如在一些实施例中，该溶液是酸性水溶液。在一些实施例中，该酸是有机酸，例如碳总数在一(1)到四(4)之间的有机酸。例如在一些实施例中，该酸包含醋酸。例如在一些实施例中，所产生的溶液可以在平板上浇注成膜，以实现膜中间物的产生。合适的浇注表面包括玻璃或特氟隆

在聚合物质包含多糖物质的那些实施例中，例如在这些实施例中的一些实施例中，该聚合物质包含壳聚糖。以下描述一种制造膜的示例性方法，其中该聚合物相的聚合物质是壳聚糖。

壳聚糖是通过用浓缩碱处理所得到的几丁质脱乙酰产物的通用术语。几丁质是甲壳类动物例如龙虾和螃蟹的壳的主要组成。例如在一些实施例中，壳聚糖通过在存在具有30至50重量％的碱浓度的碱溶液(例如像氢氧化钠的水溶液)情况下加热几丁质到至少60℃温度来获得，使得几丁质脱乙酰。在化学上，壳聚糖是线性多糖，其由随机分布的β-(1-4)-联D-葡萄糖胺(脱乙酰单元)和N-乙酰基-D-葡萄糖胺(乙酰化单元)构成。壳聚糖容易溶解在酸例如醋酸和盐酸的稀释水溶液中，伴随盐的形成，但当又与含水碱溶液接触时又凝结和析出。例如在一些实施例中，壳聚糖具有至少50％的脱乙酰度，并且例如在这些实施例中的一些实施例中，壳聚糖具有至少75％的脱乙酰度。

中间壳聚糖膜可以如此获得，将壳聚糖溶解在稀释含水酸溶液中，呈膜状将溶液浇注到平板上以形成均质的壳聚糖部分，或者浇注到基材材料上以形成复合膜。浇注膜随后可以接触含水碱溶液以中和酸性并使之可溶性降低或基本上不溶于水，或者被空气干燥且随后接触含水碱溶液。

为了制备壳聚糖型多糖膜，中间复合膜的氨基用一种或多种酸被至少部分中和而形成铵盐。可被用于中和的合适的酸的例子包含无机酸例如盐酸、氢溴酸、硫酸和磷酸；有机酸例如醋酸、甲磺酸、甲酸、丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、富马酸、马来酸、戊二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、均苯三甲酸、偏苯三甲酸、柠檬酸、乌头酸、磺基苯甲酸、均苯四甲酸和乙二胺四乙酸。

利用这些酸将中间壳聚糖型多糖膜质子化可以例如通过以下方法实现，该方法包括将中间壳聚糖型多糖膜浸泡在含有所述酸的溶液中以离子化膜内的氨基；或者该方法包括使壳聚糖型多糖膜经受利用含有所述酸的混合液体的渗透蒸发，以将所述壳聚糖型多糖膜内的氨基相继转化为铵离子。

例如在一些实施例中，膜中间物的干厚度为10纳米(0.01微米)至20微米，例如0.5至十(10)微米或者例如一(1)至五(5)微米。例如在一些实施例中，基材材料的厚度为30至200微米，例如为50至150微米，或例如为80至110微米。

膜中间物随后与金属阳离子(例如银离子或亚铜离子)的盐接触。例如在一些实施例中，所述接触包括将膜中间物浸泡在包含金属阳离子的盐的水溶液(例如一(1)至八(8)M硝酸银水溶液)中。所述接触使得金属阳离子进入(例如通过螯合和/或络合)并且遍布膜的基体中和其孔内，并且实现所述凝胶的形成。

该方法包括供应气态原料至原料接收空间10以实现借助膜30的分离。例如在一些实施例中，气态原料的相对湿度在0至100％之间。例如在一些实施例中，气态原料的相对湿度在70％至99％之间。例如在一些实施例中，气态原料的相对湿度在95％至99％之间。

将气态原料供应给原料接收空间10实现至少一部分的气态原料-容置有效物质(以下，这样的部分被称为“分离部分”)从原料接收空间10穿过膜30到透过物接收空间20的传输(如渗透)。气态原料-容置有效物质的至少一个分离部分到透过物接收空间的传输(如渗透)实现了在透过物接收空间20内的气态透过物-容置有效物质的产生。所述传输(如渗透)是响应于有效物质在如原料接收空间与透过物接收空间之间的化学势的差异来实现的。就此而言，在正实现所述传输(如渗透)时，容置于原料接收空间10中的有效物质(即原料接收空间容置的有效物质)的化学势大于容置于透过物接收空间20中的有效物质(即透过物接收空间容置的有效物质)的化学势。例如在一些实施例中，化学势由分压限定，从而所述传输(如渗透)响应于如在原料接收空间10与透过物接收空间20之间的有效物质的分压差异来实现。就此而言，在正实现传输(如渗透)时，容置于原料接收空间10内的有效物质(即原料接收空间容置的有效物质)的分压大于容置于透过物接收空间20内的有效物质(即透过物接收空间容置的有效物质)的分压。

气态原料-容置有效物质的所述至少一个分离部分传输(如渗透)至透过物接收空间20包括输送所述至少一个分离部分穿过膜30。在输送期间内并且在膜的液相包含载体试剂的情况下，所述至少一个分离部分变为与载体试剂暂时缔合。据信，例如在一些实施例中，响应于在所述至少一个分离部分与载体试剂之间的接触或相互作用，在所述至少一个分离部分与载体试剂之间实现可逆化学反应。在有效物质包含烯烃且载体试剂包含溶解在膜的液相的水溶液内的银离子的那些实施例中，如此实现反应性过程，即，烯烃通过借助π络合与载体试剂(如银离子)结合变为被化学改性。就此而言，例如在一些实施例中，所述缔合是一种借助π络合的化学键合。图2说明响应于烯烃(乙烯)与载体试剂(银离子)的接触所实现的缔合。例如在这些实施例中的一些实施例中，载体试剂与该聚合物相的聚合物质络合或螯合。

据信，在一些实施例中，输送至少一个分离部分穿过膜30并送向透过物接收空间20包括通过输送有效物质-衍生物穿过膜30并送向透过物接收空间20来实现。所述有效物质-衍生物通过使至少一个分离部分接触载体试剂来产生。就此而言，在一些实施例中，输送有效物质-衍生物穿过膜30且送向透过物接收空间20得到在膜30内的有效物质-衍生物的可流动性的促进。例如在这些实施例中的一些实施例中，输送有效物质-衍生物穿过膜30且送向透过物接收空间20得到在膜的液相内的有效物质-衍生物的流动性促进。

也据信，在一些实施例中，输送至少一个分离部分穿过膜30并送向透过物接收空间20包括通过所述至少一个分离部分从与一个载体试剂缔合“跳跃”至与下一载体试剂缔合直至到达透过物接收空间20来实现。

也据信，在一些实施例中，输送至少一个分离部分穿过膜30并送向透过物接收空间20包括通过上述的两种输送机制的组合实现。

因为如在原料接收空间与透过物接收空间之间的有效物质的化学势的差异，在靠近原料接收空间10的膜部分内的所述至少一个分离部分的浓度大于在靠近透过物接收空间20的膜部分内的所述至少一个分离部分的浓度，并由此实现所述输送的驱动力。

例如在一些实施例中，在正实现所述至少一个分离部分传输(如渗透)到透过物接收空间20时，气态有效物质-被消耗残余物从原料接收空间被排出。在正被供应的气态原料内的有效物质的摩尔浓度大于在正被排出的气态有效物质-被消耗残余物内的有效物质的摩尔浓度。

例如在一些实施例中，在正实现所述至少一个分离部分传输(如渗透)到透过物接收空间20时，气态有效物质-被消耗残余物从原料接收空间被排出，且包含气态透过物-容置有效物质的气态透过产物从透过物接收空间被排出。在正被供应的气态原料内的有效物质的摩尔浓度大于在正被排出的气态有效物质-被消耗残余物内的有效物质的摩尔浓度，且在正被排出的气态透过产物内的有效物质的摩尔浓度大于在正被供应的气态原料内的有效物质的摩尔浓度。就此而言，气态原料基于其组成物质的相对渗透性被分离。

例如在一些实施例中，当在所述气态原料接收空间与透过物接收空间中每一个内的温度在5℃和80℃之间时实现所述至少一个分离部分的传输。例如在一些实施例中，当在所述气态原料接收空间与透过物接收空间中每一个内的温度在10℃和75℃之间时实现所述分离部分的传输。例如在一些实施例中，当在所述气态原料接收空间与透过物接收空间中每一个内的温度在15℃和70℃之间时实现所述分离部分的传输。

例如在一些实施例中，气态原料还包含较缓慢渗透物质。较缓慢渗透物质包含至少一种较缓慢渗透化合物。较缓慢渗透化合物是以其透膜30的渗透性低于至少一种有效化合物中的每一种为特点的化合物。这种较低的渗透性可能源于其相对较低的膜内扩散性、其相对较低的膜内可溶解性或两者。

例如在一些实施例中，较缓慢渗透化合物基本上不具有透过膜30的渗透性。

例如在一些实施例中，在至少一种较缓慢渗透化合物正从原料接收空间10透过膜30被传输(或渗透)到透过物接收空间20中时实现气态原料-容置有效物质的至少一个分离部分的传输(如渗透)。对于所述气态原料-容置有效物质的至少一个分离部分的至少一种有效化合物中的每一种，规定有效化合物-缔合有效比，其由有效化合物渗透摩尔率与在原料接收空间内的有效化合物的摩尔分数之比限定，因此多个有效化合物-缔合有效比被限定，且多个有效化合物-缔合有效比中的至少一个是最小有效化合物-缔合有效比。对于所述至少一种传输(或渗透)较缓慢渗透化合物中的每一种，较缓慢渗透化合物的渗透摩尔率与原料接收空间内的较缓慢渗透化合物的摩尔分数之比低于最小有效化合物-缔合有效比，从而对于所述至少一种有效化合物中的每一种，在从气态原料接收空间透过膜被传输(或渗透)进入透过物接收空间的气态透过物内的有效化合物的摩尔浓度大于气态原料内的有效化合物的摩尔浓度。例如在一些实施例中，在正实现传输时，气态透过物作为气态透过产物从透过物接收空间被排出。就此而言，气态原料基于其化合物之间的渗透性差异被分离。

例如在一些实施例中，所述至少一种有效化合物中的每一种都是烯烃，所述至少一种较缓慢渗透化合物中的每一种都是石蜡。

例如在一些实施例中，所述至少一种有效化合物是单个有效化合物，单个有效化合物是烯烃，所述至少一种较缓慢渗透化合物是单个较缓慢渗透化合物，单个较缓慢渗透化合物是石蜡。

例如在一些实施例中，合适的石蜡是碳原子总数在一(1)和十(10)之间的石蜡。

例如在一些实施例中，该方法在设备40内实现，并且原料接收空间10和透过物接收空间20由设备40内的各自隔室12、22限定。

原料接收空间-限定隔室12包括接收连通机构14和排出连通机构16。接收连通机构14被设置为接收气态原料以供应到用于容置气态原料的与膜30传质连通的原料接收空间10，并且在一些实施例中，其被设置为接收补充物质以供应至实现补充物质的容置的与膜30传质连通的原料接收空间10，以便实现在此过程中已被消耗的液态物质(膜30的液相的)的补充。排出连通机构16设置用于排除包含气态有效物质-消耗残余物在内的残余物。透过物接收空间-限定隔室22包括排出连通机构26。排出连通机构26设置用于排出气态透过产物。

参见图3，例如在一些实施例中，设备40是第一设备40，并且设有系统5，系统包括第一设备40和第二设备140。第二设备140包括多个隔室112、122，它们分别限定出原料接收空间110和透过物接收空间120。原料接收空间110布置成透过膜130与透过物接收空间120传质连通。膜130与膜30相似并且由在此所述的膜30的任一实施例限定。原料接收空间-限定隔室112包括接收连通机构114和排出连通机构116。透过物接收空间-限定隔室122包括排出连通机构126。排出连通机构126布置用于排出气态透过产物。

第二设备140的原料接收空间110布置用于自第一设备的原料接收空间10接收残余物以便与膜130传质连通地容置残余物。在与膜130传质连通地布置情况下，实现该残余物的气态原料-容置有效物质的至少一部分(以下，这样的部分被称为“分离部分”)从原料接收空间110透过膜130到透过物接收空间120的传输(如渗透)。这种传输(如渗透)以与以上关于在第一设备10内的传输(如渗透)所描述的相似的方式实现。气态原料-容置有效物质的至少一个分离部分到透过物接收空间120的传输(如渗透)实现了在透过物接收空间120内的气态透过物-容置有效物质的产生，其随后通过排出连通机构126被排出。这样一来，在第一设备内未作为透过物被回收的气态原料-容置有效物质可以在第二设备140中作为透过物被回收。

该方法还包括实现膜30、130与补充物质的接触。补充物质包含液态物质。

膜30的液相的至少一些液态物质在气态原料与膜接触期间(例如在气态原料正被供应至原料接收空间10(110)时)被消耗，其中，所述接触使得实现了至少一个分离部分的传输(渗透)。膜与补充物质的接触实现了在膜的液相内的液态物质的至少部分补充。

补充是符合期望的，因为液态物质自液相中被消耗，因为来自膜30(130)的传质，例如像传质到原料接收空间10(110)和透过物接收空间20(120)两者中。液态物质可以蒸发且响应于浓度梯度地被输送到原料接收空间10(110)中。液态物质也可能蒸发并且变为容置在正透过膜30(130)的至少一个分离部分内。至少一个分离部分在其正从原料接收空间10(110)被输送至透过物接收空间20(120)时扩展穿过膜。所述至少一个分离部分在扩展时，来自液相的液体蒸发并且通过透过至少一个分离部分被吹扫。

例如在一些实施例中，补充物质的液态物质是水。例如在一些实施例中，该液态物质包括水。

例如在一些实施例中，补充物质按补充物质总重计包含在10和90重量％之间的水。例如在一些实施例中，补充物质按补充物质总重计包含在25和75重量％之间的水。例如在一些实施例中，补充物质按补充物质总重计包含在30和50重量％之间的水。

例如在一些实施例中，该补充物质的液态物质也可以包含其它添加剂，例如共溶剂和吸湿材料。

例如在一些实施例中，该补充物质包含补充物质-容置载体试剂，其溶解在补充物质-容置液态物质中。该补充物质的补充物质-容置液态物质限定了补充物质的液态物质。溶解在补充物质-容置液态物质中的补充物质-容置载体试剂限定了补充物质的溶解的载体试剂。在液态物质是水的那些实施例中，例如在这些实施例中的一些实施例中，载体试剂溶解在水中，从而提供一种含有溶解的载体试剂的水溶液。

通过在补充物质-容置液态物质内包含载体试剂，载体试剂从膜的脱离在膜接触补充物质期间得到缓解。就此而言，例如在补充物质不包含载体试剂的一些实施例中，因为有浓度梯度，在膜30(130)内缔合的载体试剂可以从膜30(130)输送至正与膜30(130)接触的补充物质。

例如在一些实施例中，载体试剂是银离子，而补充物质包含水溶液，水溶液包括至少1.0的银离子摩尔浓度。例如在一些实施例中，补充物质包含水溶液，水溶液所包含的银离子的摩尔浓度在2.0与10.0之间。例如在一些实施例中，补充物质包含水溶液，水溶液所包含的银离子摩尔浓度在5.0与8.0之间。例如在这些实施例中的一些实施例中，该膜包含壳聚糖。

液态物质被消耗的速率和程度取决于工作条件例如工作温度和压力，流过原料接收空间的物质流速和自透过物接收空间的透过产物的排出速率，还有在原料接收空间与透过物接收空间每个当中的水含量。在膜内维持液态物质的最小浓度有助于实现连续分离和渗透，因为在维持期望的膜结构完整性的同时能够促进有效物质-衍生物的期望流动性。液态物质耗尽可能导致使性能打折扣的不均匀应力、断裂或小孔。通过在补充物质-容置液态物质内包含载体试剂，载体试剂从膜上的脱离在膜接触补充物质期间被缓解。就此而言，例如在补充物质不包含载体试剂的一些实施例中，因为有浓度梯度，故在膜30内缔合的载体试剂可以从膜30输送至正与膜30接触的补充物质。

响应于膜30与补充物质的接触，该补充物质的液态物质的至少一部分容置在膜30的液相内。

例如在一些实施例中，在液相的至少其中一些液态物质在供应气态原料至原料接收空间10(110)期间(其中所述供应使得所述至少一个分离部分的传输(渗透)得以实现)内已被消耗之后，使膜30(130)接触补充物质。就此而言，例如在一些实施例中，在已经实现气态原料供应至原料接收空间10(110)之后实现与补充物质的接触。

例如在一些实施例中，膜与补充物质的接触是响应于至少探测到容置于膜的液相中的一部分液态物质被消耗来实现的。

关于图3所示的系统5，例如在一些实施例中，补充物质被供应给第一设备40(例如像第一设备40的原料接收空间10)，使得补充物质变为相对于膜30容置，使得补充物质的至少一部分液态物质变为容置在膜30的液相内，并且包含未容置在膜30的液相内的补充物质的残余物从第一设备40(例如像第一设备40的原料接收空间10)被排出。所排出的残余物接着被供给至第二设备140(例如像第二设备140的原料接收空间110)，使得补充物质变为相对于膜130容置，从而补充物质的至少一部分的液态物质变为容置在膜130的液相内。

为了实现将残余物(包含补充物质)从第一设备40供应至第二设备140，第一设备40(例如像原料接收空间10)通过再分配器200被流体连通至第二设备140(例如像原料接收空间110)。再分配器收集排出的残余物且再分配收集到的排出的残余物以供给至第二设备，使得包含补充物质的残余物变为相对于膜130容置，从而补充物质的至少一部分液态物质变为容置于膜130的液相内。

例如在一些实施例中，再分配器包括用于收集来自第一设备40(例如像原料接收空间10)的排出的残余物的收集器，并且也包括多个输出口(例如像至少三(3)个输出口，例如像至少五(5)个输出口，例如像至少十(10)个输出口)用于实现将收集器所收集的排出残余物供应至第二设备140(例如像原料接收空间110)。例如在一些实施例中，在工作期间，在残余物正从第一设备(例如像原料接收空间10)排出，被分配器200的收集器接收和收集且通过分配器输出口被供应给第二设备140(例如像原料接收空间110)时，正由收集器收集的液体的液位为至少0.5英寸，例如像至少一(1)英寸。

例如在一些实施例中，膜与补充物质的接触在正实现将气态原料供应至系统5的原料接收空间10、110时实现。就此而言，例如在一些实施例中，在正实现分离过程时实现补充。例如在一些实施例中，在正通过供应气态原料至原料接收空间10、110实现分离过程时，实现补充物质至透过物接收空间20、120的供应。

例如在一些实施例中，在正将气态原料供应给原料接收空间10时，实现将补充物质供应至第一设备40的原料接收空间10，从而气态原料和补充物质的组合混合物被供应给原料接收空间10。在组合混合物正被供应时，组合混合物变为如此相对于膜30容置：(i)实现气态原料的至少一部分有效物质渗透过膜30，并且(ii)该补充物质的至少一部分补充物质-容置液态物质变为容置于膜30的液相内，并且残余物从原料接收空间10被排出。残余物包含尚未通过渗透过程从气态原料中分离出的气态原料-容置有效物质，并且也包含尚未变为容置于膜30的液相内的补充物质。该残余物由分配器200接收、由分配器的收集器收集且接着通过分配器200的输出口被再分配以便供应至第二设备的原料接收空间110，以实现借助透膜130的渗透的附加的气态原料-容置有效物质的回收并且也实现膜130的液相内的液体的补充。

例如在一些实施例中，补充物质的供应(至气态原料接收隔室12和透过物接收隔室22中任一个或两个)通过在向上方向上使补充物质流动来实现。这实现了在所供应的补充物质与膜30之间的更好接触。

在以上描述中，为了解释而阐述了许多细节以允许彻底理解本文。但是，对本领域技术人员来说将是清楚明白的是，不需要这些具体细节来实施本文。虽然为了实现所披露的实施例而描述了某些尺寸和材料，但在本文范围内可以采用其它合适的尺寸和/或材料。包含所有合适的当前的和未来的技术变化在内的所有这样的修改和改变据信在本文的领域和范围内。所有提到的文献的全文兹被援引纳入。