Zastosowanie separacji membranowej do uzdatniania biogazu

• Autorzy: Janusz-Cygan Aleksandra , Tańczyk Marek , Jaschik Jolanta , Wojdyła Artur , Sołtys Elżbieta

Warianty tytułu

EN

The biogas upgrading by membrane separation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono analizę możliwości zatężania metanu pochodzącego z syntetycznych mieszanin gazowych o składzie zbliżonym do biogazu w komercyjnym module membranowym firmy Air Products. Przeprowadzono doświadczalne badania procesu permeacji czystego metanu i ditlenku węgla oraz badania separacji mieszanin CH4/CO2 zawierających 50 lub 60% obj. CH4. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że moduł ten można zastosować do uzdatniania biogazu do biometanu.

EN

An analysis was carried out of the possibility of concentrating methane from a synthetic biogas in an Air Products membrane module. Experimental investigations concerning the permeation of pure gases and mixture of these gases containing 50 and 60 vol.% of methane and carbon dioxide, were carried out. An important conclusion from the investigationt is that this module can be used for the upgrading of biogas to biomethane.

Słowa kluczowe

PL

separacja membranowa; biogaz; biometan

EN

membrane separation; biogas; biomethane

• Wydawca: Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 24
• Strony: 83--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Janusz-Cygan Aleksandra

• Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Tańczyk Marek

• Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Jaschik Jolanta

• Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Wojdyła Artur

• Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Sołtys Elżbieta

• Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] https://www.gov.pl/web/aktywa-panstwowe/krajowy-plan-na-rzecz-energii-i-klimatu-na-lata-2021-2030-przekazany-do-ke, dostęp: 04.11.2020.
• [2] Angelidaki I., Treu L., Tsapekos P., Luo G., Campanaro S., Wenzel H., Kougias P., 2018. Biogas upgrading and utilization: current status and perspectives. Biotechnology Advances, 36, 452-466. DOI:10.1016/j.biotechadv.2018.01.011.
• [3] Kárászová M., Sedláková Z., Izák P.,2015. Gas permeation processes in biogas upgrading: a short review. Chemical Papers, 69 (10), 1277-1283. DOI: 10.1515/chempap-2015-0141.
• [4] Holewa J., Kukulska-Zając E., 2012. Analiza możliwości wprowadzenia biogazu do sieci przesyłowej. Nafta-Gaz, 8, 523-529.
• [5] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 2 lipca 2010 r. Dz. U. nr 133 poz. 891.
• [6] http://pgnig.pl/dla-domu/poradnik/czym-jest-gaz-ziemny, dostęp: 05.11.2020.
• [7] Żarczyński A., Rosiak K., Anielak P., Ziemiński K., Wolf W., 2015. Praktyczne metody usuwania siarkowodoru. Cz. II. Zastosowanie roztworów sorpcyjnych i metod biologicznych. Acta Innovations, 15, 57-71.
• [8] Ahmad M., Peters T., Konnertz N., Visser T., Téllez C., Coronas J., Fila V., de Vos W., Benes N., 2020. High-pressure CO2/CH4 separation of Zr-MOFs based mixed matrix membranes. Sep. Purif. Technol., 230, 115858. DOI: 10.1016/j.seppur.2019.115858.
• [9] Harrigan D., Lawrence III J., Reid H., Rivers J., O’Brien J., Sharber S., Sundell B., 2020. Tunable sour gas separations: Simultaneous H2S and CO2 removal from natural gas via crosslinked telechelic poly(ethylene glycol) membranes. J. Membr. Sci., 602,117947. DOI: 10.1016/j.memsci. 2020.117947.
• [10] http://www.airproducts.com.pl/~/media/Files/PDF/microsites/biogas/en-pb-salesbrochure. pdf?la=pl-PL, dostęp: 05.11.2020
• [11] Baker R., Low B., 2014. Gas separation membrane materials: a perspective. Macromol., 47, 6999-7013. DOI: 10.1021/ma501488s.
• [12] Ning X., Koros W., 2014. Carbon molecular sieve membranes derived from Matrimid polyimide for nitrogen/methane separation. Carbon, 66, 511-522. DOI: 10.1016/j.carbon.2013.09.028.
• [13] Carreon M., 2018. Molecular sieve membranes for N2/CH4 separation. J. Mater. Res., 33 (1), 32-43. DOI: 10.1557/jmr.2017.297.
• [14] Chmielewski A., Urbaniak A., Palige J., Roubinek O., Wawryniuk K., Dobrowolski A., 2019. Membrane installation for biogas enrichment – field tests and system simulation. Chem. Proc. Eng., 40 (2),235-260. DOI: 10.24425/cpe.2019.126116.
• [15] Khan I., Othman M., Hashim H., Matsuura T., Ismail A., Rezaei-DashtArzhandi M., Azelee I., 2017. Biogas as a renewable energy fuel – a review of biogas upgrading, utilization and storage. Energy Conv. Manag., 150, 277-294. DOI: 10.1016/j.enconman.2017.08.035.
• [16] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/2001 z dnia 1 1grudnia 2018 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/ PL/TXT/PDF/?uri=CELEX:32018L2001, dostęp: 05.11.2020.
• [17] Warmuziński K., Jaschik M., Tańczyk M., Wojdyła A., Janusz-Cygan A., Sołtys E., 2016. Badania procesu rozdziału mieszaniny metan ˗ azot w komercyjnych modułach membranowych. Prace Naukowe IICh PAN, 20, 117-125. http://www.iich.gliwice.pl/index.php/pl/zeszyt-20-2016.
• [18] White L., Wei X., Pande S., Wu T., Merkel T., 2015. Extended flue gas trials with a membranebased pilot plant at a one-ton-per-day carbon capture rate. J. Membr. Sci., 496, 48-57. DOI:10.1016/j.memsci.2015.08.003.
• [19] Kusuma V.A., Li Z., Hopkinson D., Luebke D.R., Chen S., 2016. Evaluating the energy performance of a hybrid membrane-solvent process for flue gas carbon dioxide capture. Ind. Eng. Chem. Res. 2016, 55, 11329–11337, DOI:10.1021/acs.iecr.6b01656.
• [20] Matteucci S., Yampolskii Y., Freeman B.D., Pinnau,I., 2006. Transport of Gases and Vapors in Glassy and Rubbery Polymers. In Materials Science of Membranes for Gas and Vapor Separation. John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, USA, pp. 1–47.
• [21] Duthie X., Kentish S.E., Powell C., Nagai K., Qiao G., Stevens G, 2007. Operating temperature effects on the plasticization of polyimide gas separation membranes. J. Membr. Sci., 294, 40–49, DOI:10.1016/j.memsci.2007.02.004.
• [22] Scholes C.A., Chen G.Q., Stevens G.W., Kentish S.E., 2010. Plasticization of ultra-thin polysulfone membranes by carbon dioxide. J. Membr. Sci., 346, 208–214, DOI:10.1016/j.memsci.2009.09.036.
• [23] Adewole J., Ahmad A., Ismail S., Leo C., 2013. Current challenges in membrane separation of CO2 from natural gas: A review. Int. J. Greenh. Gas Control., 17, 46–65, DOI:10.1016/j.ijggc.2013.04.012.