Меню
Главная - Автомобильное право - Получение металлических мембран для газоразделени я

Получение металлических мембран для газоразделени я

Получение металлических мембран для газоразделени я

Оглавление:

Принцип работы мембранных установок


1.1. Структурные формулы полимеров, используемых в промышленном производстве газоразделительных мембран.

На основе статистической обработки экспериментальных данных многие исследователи пришли к заключению, что с определенной степенью точности коэффициент проницаемости для конкретной системы газ – полимер может быть представлен как произведение трех факторов : Qi = A*B*C, где Qi – коэффициент проницаемости газа в полимере, А – фактор, учитывающий природу полимера, В – фактор учитывающий природу газа, и С – фактор, учитывающий специфическое взаимодействие между диффундирующим газом и полимером. Тогда коэффициент разделения – селективность двух газов на мембране можно представить в виде: S= Q1/Q2.

Селективность представляет собой отношение проницаемостей двух газов в одном и том же полимере; селективность S пары газов А и В определяется как отношение их проницаемостей при одинаковой температуре и перепаде давления.

Получение металлических мембран для газоразделени я

Продувочные газы таких циклических процессов, как синтез аммиака и переработка нефти, обычно имеют высокое (до 5,0–10,0 Мпа) давление. Поэтому гидравлическое сопротивление мембранного аппарата не играет существенной роли.

Выбор типа аппарата определяется таким фактором, как плотность упаковки мембран (суммарная поверхность мембран в единице объема). Наибольшее распространение в установках извлечения водорода нашли мембранные модули на основе полых волокон.

В промышленных установках должна быть предусмотрена стадия подготовки газа перед подачей в мембранные аппараты.

Это обусловлено тем, что продувочные газы содержат жидкость в дисперсном состоянии. Сущность изобретения: на пористую полимерную подложку наносят композицию, включающую

Получение металлических мембран для газоразделени я

В установках очистки природного и нефтяного газов наибольшее применение получили мембранные аппараты на основе рулонных элементов.

Температура газа должна на 10–11 °С превышать точку росы обедненного водородом газового потока. Использование: мембранная технология разделения смесей H2S и CO2.
Предполагается, что значительная часть топливного газа в недалеком будущем будет производиться анаэробным разложением канализационных стоков, остатков сельскохозяйственной продукции и т. д. Очистка биогаза от диоксида углерода и сероводорода и его осушка могут производиться с помощью мембранных методов.
4. Разделение изотопов и радиоактивных газов.

Мембранное разделение изотопов урана с получением обогащенного гексафторидом урана (235UF6) потока применяется в промышленном масштабе уже более пятидесяти лет. В условиях примера 1 применяли растворы каучука СКФ-32 во фреоне с добавкой КС. Различная толщина образцов достигалась изменением концентрации растворов.

В табл. 1 приведены результаты испытания агрессивостойкости одной мембраны, изготовленной по примеру 9.

Справочник химика 21

Из рисунков видно, что с 0 растет гелия из газов, но одновременно падает его концентрация в пермеате. Для достижения 85%-й гелия (ф = 0,85 является параметром ) и обогащения необходимо с а ЗО.

Однако [112, ПЗ] показали, что выще 50—100 не приводит к значительному росту в пермеате табл. 8.23. Как видно из таблицы, при для , кроме селективности, является и проницаемость.

Так, при разделения в 100 раз возрастает только в 5 раз, в то время как увеличивается в 8000 раз (при одинаковой гелия).

. В одном из изученных предельных случаев предположено /5,6/, что газ с той стороны ступени или мембраны, где поддерживается , перемешивается настолько быстро, что его состав во всех фактически одинаков и соответствует составу не подвергавшегося на входе ступени.

9. Мембраны

Глубокая очистка газов методом мембранного газоразделения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, доктор технических наук Дроздов, Павел Николаевич

Показано, что проведение процесса в режиме рецикла выходного потока позволяет существенно расширить рабочий интервал отношения давлений в полостях мембранного модуля, что дает возможность использовать компрессоры с меньшей степенью сжатия.

Такое же допущение принималось для условий на другой стороне ступени, где давление. Газоразделительная ступень с показана на фиг.
В случае использования высокоселективных мембран, обладающих низкой проницаемостью по основному компоненту, введение рецикла выходного потока позволяет существенно увеличить производительность мембранного модуля.

4. Экспериментально установлены закономерности глубокой очистки газов в радиальных мембранных модулях в условиях, близких к вакуумному режиму. Найдено, что с уменьшением высоты напорного канала, увеличением перепада давления на мембране и ее проницаемости, значение степени разделения возрастает, что объясняется уменьшением влияния продольного перемешивания на процесс массопереноса.

Показано, что в этом режиме величина степени разделения имеет предельное значение.

Газоразделительная композитная мембрана и способ её получения


ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ Изобретение относится к конструкции газоразделительной композитной мембраны и способу ее получения.

Такая мембрана нашла применение в процессах газоразделения и концентрирования газов, используемых в химической, нефтехимической и др. отраслях промышленности, а также в медицине, в массообменных процессах жидкость-газ, в том числе при использовании в мембранных оксигенаторах для обогащения крови кислородом. При этом такие показатели газоразделительной мембраны, как селективность, производительность, прочность и надежность являются определяющими, ибо именно эти свойства мембраны обеспечивают ей успех применения в различных процессах газоразделения и ее конкурентоспособность на рынке газоразделительных средств.

Наибольшее развитие получила в этой связи за последние годы т.н.

композитная газоразделительная мембрана, которая включает в себя микропористый гидрофобный субстрат-подложку, на которую нанесен непосредственно в процессе формования мембраны газоселективный слой.

Краевая задача водородопроницаемости мембран газоразделения Текст научной статьи по специальности «Математика»

This paper presents a nonlinear model of hydrogen permeability and its modifications in accordance with the specifics of the experiment, the difference scheme for the solution of the boundary-value problem, and the results of numerical modelling. This work is supported by the Russian Foundation for Basic Research (Project No. 15-01-00744). Key words: hydrogen permeability, nonlinear boundary-value problems, difference schemes, numerical simulation.

Введение Интерес к взаимодействию водорода с различными материалами носит многоплановый характер [1-10]. Достаточно упомянуть задачи энергетики, защиты металлов от водородной коррозии, проектирования химических реакторов, ракетостроения. Гидриды позволяют удерживать большое количество водорода. С этим связаны перспективы водородных аккумуляторов и двигателей с высоким уровнем безопасности: без высоких давлений и низких температур.
На обратимом

Способ модификации газоразделительных мембран

Существенным недостатком этого способа является недостаточно высокое значение селективности модифицированных мембран при выделении газов из промышленно важных газовых смесей.

Изобретение позволяет существенно улучшить селективность газоразделения сплошных, асимметричных и композиционных мембран на основе поливинилтриорганосиланов и полиорганосилоксанов при сохранении высокой проницаемости.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе модификации газоразделительных мембран на основе кремнийорганических полимеров, обработку поверхности кремнийорганических мембран осуществляют потоком ускоренных ионов различных газов, а также потоком частиц полученных при их нейтрализации, с энергией от 0,1 до 1000 КеV при дозе 1012-1016 частиц/см2. В качестве материала мембраны используют полимеры с общими формулами

, где R1, R2, R3 одинаковые

Мембранное разделение газовых смесей.

Использование мембранных технологий для подготовки (получения) топливного газа газовых двигателей и турбин

Одно из приложений для этой технологии является получение топливного газа, используемого как топливо в газовых двигателях и турбинах в нефтегазовой промышленности.

Подробное описание применения и преимущества мембранной системы рассмотрены ниже. Рисунок 1. Поперечный разрез мембраны Рисунок 2. Спиральный модуль мембраны Полимерные мембраны отделяют компоненты газовой смеси, так как компоненты могут проникать через мембрану с различной скоростью.

Во всех мембранных разделениях, движущей силой является разность давлений между питающей и проницаемой стороной мембраны. В жестких, стекловидных полимерах, доминирующим фактором, определяющим селективность мембраны, представляет собой отношение коэффициентов диффузии газа, который сильно зависит от размера молекулы.

Таким образом, в стекловидные полимерные мембраны обычно проникают более мелкие молекулы, метан и этан, и задерживаются крупные молекулы, пропана, бутана и высших углеводородов.

Способ получения газоразделительных мембран

Самая чистая сера, как известно, получается при каталитическом окислении Н2S.

В настоящее время извлечение Н2S производится с помощью моноэтаноламиновой абсорбции.

Отделенный кислый газ с концентрацией Н2S не ниже 25-30% сжигается в печах Клауса. При этом извлекают лишь 25-30% серы, остальная сера выбрасывается в атмосферу в виде SO2.

Для повышения степени извлечения до 99% и снижения концентрации SO2 в газовых выбросах необходима доочистка газов.

Наиболее перспективным методом переработки Н2S является плазмохимическое разложение сероводорода на водород и серу.

При плазмохимическом разложении Н2S разлагается практически нацело на Н2 и S. Этот метод обещает заменить печи Клауса.

Однако для обеспечения оптимального технологического режима содержание Н2S должно быть не менее 98%. Предварительное моноэтаноламиновое разделение не дает желаемого результата, т. к. концентрация Н2S достигает 60-68%.

Получение и газоразделительные свойства композитных мембран на основе металл-органических координационных полимеров

98 ВЫВОДЫ.

99 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 4 Список сокращений и обозначений IRMOF MOCP MOF MIL Isoreticular Metal Organic Frameworks изоретикулярные металл-органические каркасные структуры Metal — organic coordination polymers металл-органические координационные полимеры Metal-organic frameworks металл-органические каркасные структуры Materials Institute Lavoisier металл-органические каркасные структуры, впервые получены Ж.