Comprehensive experimental study of membrane cascades type of “continuous membrane column” for gases high-purification

Atlaskin, Artem A.; Trubyanov, Maxim M.; Yanbikov, Nail R.; Vorotyntsev, Andrey V.; Дроздов, П. Н.; Воротынцев, В. М.; Воротынцев, И. В.

doi:10.1016/j.memsci.2018.10.079

Cited by 31 publications

(16 citation statements)

References 36 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Dynes and R.M. Barrer [ 48 , 49 ], using a constant-volume variable-pressure apparatus [ 50 , 51 , 52 ] schematically shown in Figure 1 . The setup is equipped with a typical permeation test cell made of AISI316 stainless steel with PTFE sealing, where the permeate side is connected to a pump station HiCube 80 Eco (Pfeiffer Vacuum, Aslar, Germany) providing vacuum up to 1 × 10 −5 Pa.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Amphiphilic Poly(dimethylsiloxane-ethylene-propylene oxide)-polyisocyanurate Cross-Linked Block Copolymers in a Membrane Gas Separation

et al. 2021

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Amphiphilic poly(dimethylsiloxane-ethylene-propylene oxide)-polyisocyanurate cross-linked block copolymers based on triblock copolymers of propylene and ethylene oxides with terminal potassium-alcoholate groups (PPEG), octamethylcyclotetrasiloxane (D4) and 2,4-toluene diisocyanate (TDI) were synthesized and investigated. In the first stage of the polymerization process, a multiblock copolymer (MBC) was previously synthesized by polyaddition of D4 to PPEG. The usage of the amphiphilic branched silica derivatives associated with oligomeric medium (ASiP) leads to the structuring of block copolymers via the transetherification reaction of the terminal silanol groups of MBC with ASiP. The molar ratio of PPEG, D4, and TDI, where the polymer chains are packed in the “core-shell” supramolecular structure with microphase separation of the polyoxyethylene, polyoxypropylene and polydimethylsiloxane segments as the shell, was established. Polyisocyanurates build the “core” of the described macromolecular structure. The obtained polymers were studied as membrane materials for the separation of gas mixtures CO2/CH4 and CO2/N2. It was found that obtained polymers are promising as highly selective and productive membrane materials for the separation of gas mixtures containing CO2, CH4 and N2.

show abstract

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Amphiphilic Poly(dimethylsiloxane-ethylene-propylene oxide)-polyisocyanurate Cross-Linked Block Copolymers in a Membrane Gas Separation

et al. 2021

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Drugim kierunkiem rozwijania technologii membranowej dla uzyskania wysokiego stopnia koncentracji helu jest jej połączenie z kolejnym stopniem w dwóch lub trzech etapach recyklingu (Seok et al, 1986;Hale i Lokhandwala, 2005;Scholes i Ghosh, 2016;Wang et al, 2019) lub z inną technologią separacyjną (np. : PSA, TSA, Krio) (Doshi et al, 1989;Laguntsov et al, 2015;Alders et al, 2017;Atlaskin et al, 2019). Trzecim kierunkiem możliwości pozyskania helu jest opcja, w której wykorzystywany jest gaz do produkcji LNG.…”

Section: Wprowadzenieunclassified

Opracowanie koncepcji uzyskiwania strumieni gazu o podwyższonej zawartości helu na membranach

Janocha

Badawczy²

2020

View full text Add to dashboard Cite

STRESZCZENIE: W związku z ciągłym wzrostem cen helu, wynikającym z kurczącej się w perspektywie lat podaży, rezerwy helu ze źródeł niszowych, w tym o niskiej jakości oraz z odzysku helu, w stosujących go branżach będą atrakcyjne. Konwencjonalne technologie produkcji helu są energochłonne i z założenia projektowane były dla dużych strumieni do obróbki (odzysku) helu z gazu ziemnego. Alternatywne technologie, np. z wykorzystaniem separacji membranowej, są coraz częściej badane ze względu na korzyści ekonomiczne, jakie mogą potencjalnie oferować w stosunku do konwencjonalnego podejścia. W niniejszym artykule dokonano przeglądu literaturowego w zakresie stosowanych technologii membranowej separacji helu z gazu ziemnego. Opracowano projekt i utworzono stanowisko badawcze do testów separacji na modułach membranowych mieszanin gazowych o różnej zawartości helu. Przeprowadzono kilka serii badań z interpretacją wyników eksperymentalnych zależności efektów wzbogacenia permeatu w hel od współczynnika podziału. Wykonano symulację i obliczenia wielkości strumieni w wielostopniowej instalacji separacji helu z gazu ziemnego w funkcji współczynników podziału z zawracaniem strumieni retentatu na wcześniejsze etapy rozdziału. Opracowano koncepcję uzyskiwania z gazu ziemnego zawierającego 0,3% helu strumienia gazu o wysokiej, ponad 90-proc. zawartości helu z zastosowaniem technologii membranowej. Badania przeprowadzono na dostępnej komercyjnie membranie poliimidowej. W kolejnych stopniach wzbogacenia strumienia gazu w hel uzyskano 1,3%, 8%, 37% i ponad 93% helu w końcowym koncentracie. W wysokociśnieniowym strumieniu retentatu otrzymano produkt niezawierający helu (<0,02%) będący jednocześnie gazem o podwyższonej kaloryczności ze zmniejszoną zawartością dwutlenku węgla i azotu. W trakcie eksperymentów dążono do tego, aby wyniki były w szerokim zakresie przydatne w obliczeniach procesowych. Rozwiązany został symulacyjny ogólny problem kształtowania się przepływów (wielkości strumieni) dla układu czterostopniowego wzbogacania gazu na membranach. Wyniki obliczeń mogą służyć wielu wariantom w zależności od przepływu i od współczynników podziału Ѳ. Określono wpływ dławienia ciśnienia permeatu na efekty separacyjne i ustalono optymalny zakres tego ciśnienia, biorąc pod uwagę konieczność sprężania tego strumienia. Przeprowadzone obliczenia inżynieryjne dla jednego z wariantów wykazały skuteczność i możliwość jego wdrożenia. Po każdym etapie (stopniu) separacji permeat musi być sprężony ponownie, co niesie za sobą określone nakłady eksploatacyjne związane z kosztami energii do sprężania i chłodzenia poszczególnych strumieni gazu. Obliczono wymaganą moc do sprężania i chłodzenia tych strumieni. Słowa kluczowe: separacja membranowa, hel, gaz ziemny.

show abstract

“…The membrane gas separation method, which takes the membrane fiber medium as the separation interface, is a new type of gas absorption process with good application prospects. It has the advantages of low-energy consumption, compact structure, simple operation, and strong selectivity, and effectively overcomes the disadvantages of flooding, channeling, and foaming in traditional wet absorption equipment by non-contact between gas and liquid [8]. In recent years, a series of experiments of membrane absorption have been carried out to separate the acid gases of hydrogen sulfide (H 2 S), SO 2 , NOx.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Kartohardjono et al [14] and Wang et al [15] carried out an investigation on the characteristics of NOx removal by membrane absorption. Among these studies, the transfer of gas molecules through a membrane mainly depends on the concentration difference and the pressure difference of gas in the two sides of the membrane [16], which is accompanied by high gas driving force and large unit gas membrane area for achieving a high gas separation efficiency [8].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

NO Separation Characteristics in Integrated Electromigration Membrane Reactor

Wang

Shen

2020

Applied Sciences

View full text Add to dashboard Cite

An integrated electromigration membrane absorption method has been proposed for the separation of NO from simulated mixed gas. The experiments were conducted to investigate the effect of discharge voltage, gas flow rate, inlet concentrations, and absorbents on the NO separation efficiency and total mass transfer coefficient in the integrated electromigration membrane reactor. The experimental results demonstrated that the NO separation efficiency and total mass transfer coefficient increased with the increase in the applied discharge voltage of the integrated electromigration membrane reactor. Regardless of discharge or not, the separation efficiency of NO continuously decreased with the increase in the gas flow rate and inlet concentration of NO in the experimental process. The total mass transfer coefficient of NO increased first and then decreased with an increase in the gas flow rate, while it decreased with an increase in NO inlet concentration. Compared with the membrane absorption without discharge voltage under the condition tested, at a discharge voltage of 18kV, the NO separation efficiency and the total mass transfer coefficient increased by 48.7% and 9.7 times, respectively.

show abstract

Comprehensive experimental study of membrane cascades type of “continuous membrane column” for gases high-purification

Cited by 31 publications

References 36 publications

Amphiphilic Poly(dimethylsiloxane-ethylene-propylene oxide)-polyisocyanurate Cross-Linked Block Copolymers in a Membrane Gas Separation

Amphiphilic Poly(dimethylsiloxane-ethylene-propylene oxide)-polyisocyanurate Cross-Linked Block Copolymers in a Membrane Gas Separation

Opracowanie koncepcji uzyskiwania strumieni gazu o podwyższonej zawartości helu na membranach

NO Separation Characteristics in Integrated Electromigration Membrane Reactor

Contact Info

Product

Resources

About