载体膜是一类很有发展前景的新型气体分离膜。载体膜的分离效率取决于膜性能、膜组件结构及过程工艺设计等。其中,膜组件设计是膜分离过程研究的重要内容,通过数学模拟研究膜组件中的分离过程对膜组件的优化设计具有重要的指导意义。本文根据载体膜分离机理,按照计算流体力学模型建模方法,建立了载体膜分离装置中气体分离的对流扩散模型。采用有限元法对建立的模型进行了数值模拟,给出了不同工况下浓度场的分布,并分析了各种因素对分离效果的影响。本文共六章。第一章是引言,介绍了本文研究背景、研究方法和研究内容；第二章介绍了气体膜分离技术,以及气体膜分离过程的各种数学模型；第三章是有限元方法,主要介绍了有限元方法的理论基础和有限元的单元函数插值理论；第四章,介绍了载体膜及其传质机理,并对平板式载体膜分离装置中的分离过程建立了对流扩散模型；第五章,对建立的对流扩散方程利用有限元方法进行了数值模拟,模拟了不同工况下浓度场的分布,分析了各种影响因素；第六章,总结本文内容,并指出了有待进一步深入的工作。