在天然气的开采和运输过程中,常常混有二氧化碳气体,如果不能脱除二氧化碳,将会影响天然气的质量,并往往会造成管道腐蚀,而且会降低天然气的燃烧热值。膜法脱除二氧化碳是一种新兴的分离方法,与传统方法相比,其具有过程简单高效、节约能源、分离效果好等优点。本文利用PDMS/PEI复合膜分离CO2/CH4混合气体,考察不同工艺条件对膜分离效果的影响。利用瞬态法测定了二氧化碳、甲烷、氮气的扩散系数、溶解度系数和渗透系数,并研究了三种纯组分气体的扩散系数、溶解度系数和渗透系数随温度和压力的变化规律。结果表明,在气体渗透通过分离复合膜的过程中,二氧化碳的渗透系数大于甲烷和氮气的渗透系数；二氧化碳的溶解度系数同样大于甲烷和氮气的溶解度系数,但二氧化碳的扩散系数却小于甲烷和氮气的扩散系数。这说明气体通过分离复合膜的渗透过程受其溶解于膜的过程控制。另外,增大原料侧压力或者降低原料气的温度,有利于二氧化碳气体通过分离复合膜。将PDMS/PEI平板复合膜用于分离CO2/CH4混合气体,分别测定不同工艺条件下二氧化碳的渗透速率和分离因子,结果发现：提高二氧化碳在原料气体中的含量、提高原料气的温度或降低其压力均有利于二氧化碳渗透速率的增大；原料气流量对二氧化碳渗透速率的影响比较小；降低原料气压力、增大其流量或提高其温度均可提高二氧化碳分离因子。根据已知的溶解-扩散模型,对CO2/CH4混合气体体系在不同条件下进行模拟计算,并将得到的模拟值与实验值进行作图比较,得出此模型可以近似符合实验现象。并用该数学模型对另一新的混合气体体系C3H8/CH4进行模拟计算,预测丙烷在这一体系中的渗透速率和分离因子的变化趋势。