Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Odsiarczanie gazu ziemnego z wykorzystaniem technologii membranowej w procesie hybrydowym

Janocha Andrzej

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2020

|

R. 23, Nr 7 (261)

12--15

PL

Badania laboratoryjne, testy pilotowe oraz wdrożenia separacji membranowej siarkowodoru z gazu ziemnego prowadzone są na świecie na coraz to większą skalę. Prace te zintensyfikowały się od momentu wykazania ekonomicznej opłacalności zastosowania tej metody jako pierwszego etapu (przed instalacją aminową) w procesie hybrydowego usuwania strumienia gazów kwaśnych z gazu ziemnego [Bhide, 1998]. Z obu etapów uzyskiwane strumienie z wysoką zawartością siarkowodoru mogą być łączone i wspólnie zatłaczane powrotnie do złoża wspomagając jego stopień sczerpania. Jednostopniowe układy membranowe są wystarczające dla gazu zawierającego powyżej 12% H2S, dla gazów mniej zasiarczonych sugerowany jest dwustopniowy układ kaskadowy.

EN

Laboratory tests, pilot tests and field implementation of hydrogen sulfide membrane separation from natural gas are carried wordwide out on withan increasing scale. These works have intensified since the economic profitability of using this method as the first stage (before the amine installation) in the process of hybrid removal of the acid gas stream from natural gas has been demonstrated [Bhide, 1998]. The streams with high hydrogen sulfide content obtained from both stages can be combined and injected back into the reservoir to enhance hydrocarbon reovery. Single-stage membrane systems are sufficient for gas containing more than 12% H2S, for gases with lover H2S content a two-stage cascade system is suggested.

2

Separacja siarkowodoru z gazu ziemnego w kaskadowych układach technologii membranowej

Janocha Andrzej

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 12

935--943

PL

W nowych warunkach ekonomicznych eksploatacja zasiarczonych złóż gazowych i ropno-gazowych obniża zyski przy stosowaniu dotychczasowych konwencjonalnych procesów przygotowania gazu do transportu. Użycie taniej jednostki membranowej jako wstępnej technologii przed klasycznym, dość energochłonnym procesem absorpcji aminowej (hybrydyzacja) może znacząco obniżyć koszty usuwania składników kwaśnych z gazu ziemnego. Artykuł jest kontynuacją poprzednich publikacji autora związanych z badaniami separacji kilku mieszanek CH4–H2S. Testy rozdziału składników gazowych prowadzono na modułach z membranami poliimidowymi w szerokim zakresie ciśnień. Rozszerzono zakres wykonywanych testów separacji do stężeń rzędu 22% H2S w mieszance gazowej. Na podstawie wyników eksperymentalnych uzyskano dane do symulacji i prognoz niezbędnych do oceny i porównań dwumodułowych układów kaskadowych. Określono wpływ ciśnienia gazu przepływającego przez membranę filtratu (permeatu) na efekty separacji. Podwyższanie ciśnienia strumienia permeatu obniża w nim koncentrację siarkowodoru oraz podwyższa straty metanu. Stwierdzono, że stosunek ciśnień gazu wlotowego do ciśnienia permeatu ma większe znaczenie niż różnica tych ciśnień. Jednostopniowe układy membranowe są wystarczające dla gazu zawierającego powyżej 12% H2S, natomiast dla gazów mniej zasiarczonych sugerowany jest dwustopniowy układ kaskadowy. W przypadku niskich stężeń H2S w gazie straty metanu w układzie jednostopniowym są zbyt wysokie. W artykule porównano dwa warianty dwumodułowych kaskadowych układów membranowych. Przedstawiono wyniki porównawcze obliczeń symulacyjnych zawartości siarkowodoru dla gazu wlotowego o stężeniu 7,73% dla obu układów ze sprężarką przed i po drugim stopniu separacji. Obliczenia wykazały, że w przypadku wariantu z kompresorem przed drugim modułem – stężenia H2S w strumieniach produktowych są korzystniejsze. Dla obu układów obliczono wskaźniki stopnia usunięcia siarkowodoru z gazu wlotowego. Rozważono wpływ składu permeatu na zjawiska fazowe związane z jego skropleniem i sprężaniem celem zatłoczenia do złoża wspólnie z gazem kwaśnym z części aminowej instalacji hybrydowej.

EN

Under the new economic conditions, the exploitation of sour gas deposits reduces profits when using the conventional processes used to prepare gas for transport. Adding an inexpensive membrane unit as a preliminary technology before the classic quite energyconsuming amine absorption process (hybridization) can significantly reduce the cost of removing acidic components from natural gas. The article is a continuation of the author’s previous publications related to the research on the separation of several CH4–H2S mixtures. Gaseous separation tests were carried out on modules with polyimide membranes in a wide range of pressures. The scope of the conducted separation tests was extended to concentrations of 22% H2S in the gas mixture. Based on the experimental results, data for simulations and forecasts necessary for the evaluation and comparison of two-module cascade systems were obtained. The influence of the pressure of the gas flowing through the membrane (permeate) on the separation effects was determined. Increasing the pressure of the permeate flux reduces the concentration of hydrogen sulphide in it and increases the loss of methane. It was found that the ratio of the inlet gas pressure to the permeate pressure is of greater importance than the pressure difference. Single-stage membrane systems are sufficient for gas containing more than 12% H2S, for less sulfurized gases a two-stage cascade system is suggested. In the case of low concentrations of H2S in the gas, the methane losses in the one-stage system are too high. The article compares two variants of two-module cascade membrane systems. The paper presents comparative results of hydrogen sulphide content in simulation calculations for inlet gas with a concentration of 7.73% for both systems with a compressor before and after the second separation stage. The calculations showed that for the variant with the compressor before the second modulus, the H2S concentrations in the product streams are more favourable. H2S removal rates from the inlet gas were calculated for both systems. The influence of the permeate composition on the phase phenomena related to their condensation and compression for injection into the bed together with the acid gas from the amine part of the hybrid installation was considered.

3

Badania separacji siarkowodoru z gazu zasiarczonego przy różnych konfiguracjach modułów membranowych

Janocha Andrzej

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 4

222--229

PL

W artykule zawarto studium przypadku zastosowania dwustopniowych układów membranowych w technologii separacji siarkowodoru z gazu. Zaprojektowano laboratoryjną instalację ciśnieniową, dostosowując ją do prowadzenia testów z dwoma modułami membranowym. Testy wykonano na mieszance wzorcowej o stężeniu 7,73% H2S w metanie przy różnych stosunkach przepływu permeatu do nadawy dla różnych konfiguracji modułów membranowych. Testy prowadzono w układzie jednomodułowym i w układach dwumodułowych w konfiguracji szeregowej i kaskadowej. Przedstawiono równania bilansowe charakteryzujące poszczególne układy modułowe. Obliczono i zbilansowano stężenia i przepływy strumieni pośrednich oraz produktowych w zależności od przepływu i współczynnika podziału. Stwierdzono, że moduły różnią się przepuszczalnością i selektywnością. Symulowano zawracanie sprężonych części strumieni produktowych o stężeniu równym nadawie w warunkach pomiarowych badanych modułów dla układu szeregowego i kaskadowego. W konfiguracji szeregowej dla ciśnienia 60 bar współczynniki podziału wynosiły odpowiednio: Ѳ1 = 0,15; Ѳ2 = 0,52. W konfiguracji kaskadowej ciśnienia wlotowe na moduły wynosiły 76 bar i 16 bar, a współczynnik podziału Ѳ1 = 0,11; Ѳ2 = 0,37. Stopień usunięcia H2S ze strumienia gazu wlotowego w układzie szeregowym jest wyższy (74%) niż w układzie kaskadowym (25%). Straty metanu w układzie szeregowym wynoszą 23% i są znacznie wyższe niż w układzie kaskadowym, w którym ubytek metanu wynosił 2,2%. Wypracowana metoda symulacji i prognoz na podstawie testów eksperymentalnych na membranach mieszanin CH4 – H2S umożliwi uzyskanie danych niezbędnych do praktycznego zastosowania technologii membranowej, w tym w hybrydowych procesach odsiarczania gazu ziemnego. Praca wykazała możliwość wykorzystania technologii membranowej do odsiarczania gazu ziemnego. Wyniki testów wykazały możliwość znaczących zmian w składach strumieni produktowych w prowadzonym procesie separacji membranowej.

EN

The article contains a case study of the use of two-stage membrane systems in the technology of hydrogen sulphide separation from gas. A laboratory pressure system was designed to be used for testing with two membrane modules. The tests were carried out on a standard mixture with a concentration of 7.73% H2S in methane, at different permeate flow rates for feed for various membrane modules configurations. The tests were carried out in a one-module system and in two-module systems in a serial and cascade configuration. The concentrations and flows of intermediate and product streams were calculated and balanced, depending on the flow and stage cut. It was found, that the modules differ in their permeability and selectivity. The recycle of compressed parts of product streams at a concentration equal to the feed in the measurement conditions of the tested modules for the serial and cascade systems was simulated. Balance equations characteristic for individual modular systems were presented. Concentrations and flows of streams (intermediate and products) were calculated and balanced depending on the flow and partition coefficient. It was found that the tested modules displayed differences in their permeability and selectivity. The recycle of compressed parts of product streams at a concentration equal to the feed were simulated. Simulations were done for the measurement conditions of the tested modules and for the serial and cascade systems. In the serial configuration, for 60 bar inlet pressure, the value of partition coefficients Ѳ1 and Ѳ2 were 0.15 and 0.52 respectively. In the cascade configuration (inlet pressure for module 1st was 76 bar and for 2nd 16 bar) the partition coefficients were equal Ѳ1 = 0.11, Ѳ2 = 0.37. The degree of H2S removal from the feed gas stream in the serial system was higher (74%) than in the cascade system (25%). Methane loss in the serial system was 23%, and it was much higher than in the cascade system (2.2%). The developed method of simulations and forecasts based on experimental tests on CH4 – H2S mixtures membranes will enable obtaining data necessary for the practical application of membrane technology, including hybrid processes of natural gas desulfurization. The work showed the possibility of using membrane technology for natural gas desulfurization. The test results showed the possibility of significant changes in the composition of product streams the membrane separation process.

4

Alternative Solutions to Optimalisation of the Gassing-up Operation After Tanks Inerting Using Pressure Swing Adsorption (PSA) and Membrane Techniques

Wieczorek A.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2018

|

nr 105

136--144

EN

The article constitutes the introduction to finding a solution to a problem concerning carrying gassing-up operation in a more efficient way in terms of loosing ethylene cargo. To begin with, the impact of nitrogen presence on ethylene cascade cycle’s technical work and cooling capacity has been described. Further, the results of investigation into methods of nitrogen removing from cargo tanks after gassing-up have been presented. Possibility of pressure swing adsorption (PSA) and membrane techniques use has been analyzed with reference to ethylene carriers.

PL

Artykuł stanowi wprowadzenie do rozwiązania problemu przeprowadzenia operacji gassing-up w sposób bardziej efektywny w odniesieniu do znacznych ilości „traconego” ładunku. W pierwszej kolejności opisano wpływ obecności azotu na pracę obiegu. W dalszej części przeanalizowano dostępne metody usunięcia azotu podczas operacji gassing-up. Opisano metody PSA (Pressure Swing Adsorption) oraz membrany i przeanalizowano je w odniesieniu do etylenowców.

5

Studies reducing the H2S from natural gas of using polyimide membrane

Janocha A., Wojtowicz K.

Nafta-Gaz

|

2018

|

R. 74, nr 7

511--517

EN

A laboratory pressure system with a membrane module was set up allowing to perform flow measurements and separation of gases and vapors. At the membrane polyimide module permeability test was conducted four mixes CH4–H2S concentrations ranging from 0.28% to 17.9% H2S, with different ratios of the permeate flow to the retentate inlet pressures in the range of 10÷96 bar. It has been found that with increasing H2S content in the inlet gas, methane losses decrease. Tests were carried out for different inlet gas flows at breakdown coefficients in the range of 0.08÷0.45.The study was conducted in a high pressure, aggressive environment for highly toxic gases. The article shows the possibility of changing the composition of product streams in the conducted membrane separation process. Three times the hydrogen sulfide content in the permeate was increased. The degree of H2S removal from the inlet gas was up to 90%. It has been found that membrane techniques can be successfully used in the preliminary stage of the natural gas sweetening process.

PL

Zestawiono laboratoryjną instalację ciśnieniową z modułem membranowym pozwalającą wykonywać pomiary przepływu i separacji gazów i par. Na module z membranami poliimidowymi przeprowadzono badania przepuszczalności czterech mieszanek CH4–H2S o stężeniach od 0,28 % do 17,9% H2S, przy różnych stosunkach przepływu permeatu do retentatu dla ciśnień wlotowych w zakresie 10÷96 bar. Stwierdzono, że ze wzrostem zawartości H2S w gazie wlotowym, maleją straty metanu. Testy prowadzone były dla różnych przepływów gazu wlotowego przy współczynnikach podziału na strumienie w zakresie 0,08÷0,45. Badania prowadzono w wysokociśnieniowym, agresywnym środowisku dla gazów wysokotoksycznych. W artykule wykazano możliwość zmiany składu strumieni produktowych w prowadzonym procesie separacji membranowej. Uzyskano trzykrotny wzrost zawartości siarkowodoru w permeacie. Stopień usunięcia H2S z gazu wlotowego dochodził do 90%. Stwierdzono, że techniki membranowe mogą z powodzeniem być zastosowane we wstępnym etapie procesu odsiarczania gazu ziemnego.

6

Numerical interpretation of a mathematical model of membrane gas separation with energy transfer by gas flowing in a channel to gas penetrating this channel from the adjacent channel

Szwast M., Szwast Z.

Chemical and Process Engineering

|

2018

|

Vol. 39, nr 2

209-–222

EN

Comparative calculations with a mathematical model designed by the authors, which takes into consideration energy transfer from gas flowing through a given channel to gas which penetrates this channel from an adjacent channel, as well as a model which omits this phenomenon, respectively, were made for the process of separating gas mixtures carried out with an inert sweep gas in the fourend capillary membrane module. Calculations were made for the process of biogas separation using a PMSP polymer membrane, relative to helium as the sweep gas. It was demonstrated that omitting the energy transfer in the mathematical model might lead to obtaining results which indicate that the capacity of the process expressed by the value of feed flux subjected to separation is by several percent higher than in reality.

7

Modelling the gas flow in permeate channel in membrane gas separation process

Szwast M.

Chemical and Process Engineering

|

2018

|

Vol. 39, nr 3

271–-280

EN

This paper analyses the real behaviour of the fluid in the channels of a three-end membrane module. The commonly accepted mathematical model of membrane separation of gas mixtures in such modules assumes a plug flow of fluid through the feed channel and perfect mixing in the permeate channel. This article discusses the admissibility of accepting such an assumption regarding the fluid behaviour in the permeate channel. Throughout analysis of the values of the Péclet number criterion, it has been demonstrated that in the industrial processes of membrane gas separation, the necessary conditions for the perfect mixing in the permeate channel are not met. Then, CFD simulations were performed in order to establish the real fluid behaviour in this channel. It was proved that in the permeate channel the fluid movement corresponds to the plug flow, with the concentration differences at both ends of the module being insignificant. In view of the observations made, the admissibility of concentration stability assumptions in the mathematical models for the permeate channel was discussed.

8

Evaluation of the absorbing pervaporation technique for ammonia recovery after the haber process

Atlaskin A., Petukhov A. N., Yanbikov N. R., Salnikova M.E., Sergeeva M. S., Vorotyntsev V. M., Vorotyntsev I. V.

Chemical and Process Engineering

|

2018

|

Vol. 39, nr 3

323–-333

EN

A novel absorbing pervaporation hybrid technique has been evaluated experimentally for the recovery of ammonia from the gas mixture in a recycle loop of synthesis plants. This process of hybridization brings together the combination of energy-efficient membrane gas separation based on poly(dimethylsiloxane) poly(diphenylsilsesquioxane) with a high selective sorption technique where a water solution with polyethylene glycol 400 (PEG-400) was used as the liquid absorbent. Process efficiency was studied using the pure and mixed gases. The influence of PEG-400 content in aqueous solutions on process selectivity and separation efficiency was studied. The ammonia recovery efficiency evaluation of an absorbing pervaporation technique was performed and compared with the conventional membrane gas separation. It was shown that the absorbing pervaporation technique outperforms the conventional membrane method in the whole range of productivity, producing the ammonia with a purity of 99.93 vol.% using the PEG 80 wt.% solution. The proposed method may be considered as an attractive solution in the optimization of the Haber process.

9

Wytwarzanie i charakteryzowanie membran do przemysłowego rozdzielania mieszanin gazowych oraz modelowanie wybranych procesów prowadzonych z ich udziałem

Szwast M.

Prace Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej

|

2017

|

Vol. 39, z. 1

3--133

PL

Monografia jest poświęcona membranowemu rozdzielaniu mieszanin gazowych. Podsumowuje prace badawcze autora związane z wytwarzaniem nowych polimerowych membran nieporowatych do realizacji przemysłowych procesów rozdzielania mieszanin gazowych. Zawiera również wyniki prac autora związane z modelowaniem matematycznym wybranych procesów prowadzonych z udziałem takich membran. Autor dokonał krytycznego przeglądu literatury związanej z procesami membranowego rozdzielania mieszanin gazowych i wskazał na istotną rolę inżynierii chemicznej i procesowej w opisie tych procesów. Praca przedstawia wyniki badań podstawowych i rezultaty prac rozwojowych, prowadzące autora do opracowania technologii powtarzalnego wytwarzania nieporowatych membran o zadanych właściwościach i mogących znaleźć bezpośrednie zastosowanie w procesach przemysłowych. W monografii przedstawiono wyniki badań prowadzonych z wykorzystaniem membran własnych, zarówno podczas badań z udziałem czystych gazów, czyli mających na celu wyznaczenie podstawowych właściwości permeacyjnych membran, jak i badań z udziałem mieszanin gazów. Wyniki badań doświadczalnych nad rozdzielaniem mieszanin prowadzonych w module membranowym z trzema króćcami zostały następnie porównane z wynikami numerycznymi uzyskanymi przy pomocy własnego modelu matematycznego. Uzyskano bardzo dobrą zgodność wyników doświadczalnych i modelowych. Autor zaproponował również nowy model matematyczny membranowego procesu rozdzielania mieszanin gazów, prowadzonego w obecności gazu nośnego odbierającego permeat w module membranowym z czterema króćcami. Model ten wyróżnia się spośród znanych w literaturze modeli matematycznych tym, że uwzględnia przekazywanie części energii, jaką posiada strumień gazu płynący konkretną przestrzenią modułu membranowego, strumieniowi gazu przenikającemu przez membranę i wnikającemu do tej przestrzeni. Praca przedstawia sformułowanie modelu i jego interpretację numeryczną.

EN

The monograph is devoted to membrane gas separation. It summarizes the Author's research on the manufacturing of new nonporous polymeric membranes for industrial gas mixtures separation. It also includes the Author's results related to the mathematical modeling of selected membrane gas separation processes that use such membranes. The Author has made a critical review of the literature related to the membrane gas separation processes and pointed to the important role of chemical and process engineering in the description of these processes. The monograph presents the results of basic research and development works, which have led the Author to develop the technology of reproducible production of nonporous membranes that have given, properties and that can be directly used in industrial processes. The monograph presents the results of research conducted using the Author's own membranes, both during research involving pure gases, whose aim has been to determine the membrane basic permeation properties, as well as research involving gas mixtures. The experimental results of the gas mixtures separation carried out in the membrane module with three ports have been compared with the numerical results obtained using the Author's own mathematical model of membrane gas separation process in the membrane module with three ports. A very good agreement between the experimental results and the model ones has been achieved. The Author has also proposed a new mathematical model of membrane gas separation process carried out in the presence of a sweep gas receiving the permeate in the membrane module with four ports. This model is distinguished from other models known in the literature as it takes into account the energy transfer from the gas stream flowing along a specific channel of the membrane module to the gas stream passing through the membrane and penetrating this channel. The monograph presents the formulation of this mathematical model and its numerical interpretation.

10

Metaloorganiczne sita molekularne : właściwości, perspektywiczne zastosowania i metody przemysłowej produkcji

Pudło W., Weber H., Szymańska K.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 2

303--305

PL

Przedstawiono syntetyczny opis budowy, właściwości i zastosowania wybranych metaloorganicznych sit molekularnych. Opisano przykładowe struktury, biorąc pod uwagę ich właściwości adsorpcyjne, stabilność termiczną oraz porowatość. Przedstawiono potencjalne zastosowania w magazynowaniu i separacji gazów, jak również w katalizie heterogenicznej. Scharakteryzowano techniki otrzymywania metaloorganicznych sit molekularnych o dużym potencjale wykorzystania w przemyśle.

EN

A review, with 25 refs.

11

Membrany z polidimetylosiloksanów, polisiloksanouretanów i poli(tlenku fenylenu) do separacji gazów i perwaporacji

Capała W., Zielecka M., Bujnowska E., Kozakiewicz J., Trzaskowska J., Ofat-Kawalec I., Wielgosz Z., Kruzel A., Tomzik S.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 10

693--701

PL

Przedstawiono prace nad otrzymywaniem membran z polidimetylosiloksanów (PDMS), polisiloksanouretanów i poli(tlenku fenylenu) (PPO). W początkowej fazie prac formowano symetryczne membrany gęste, a na kolejnym etapie polimerowe warstwy aktywne formowano bezpośrednio na komercyjnym, porowatym podłożu ceramicznym lub polimerowym. Membrany testowano w procesie rozdziału modelowej mieszaniny gazowej o składzie 17 % CO2, 5 % O2 i 78 % N2 oraz w procesie perwaporacji próżniowej 5 i 10 % mas. wodnego roztworu acetonu (50 °C). W procesie separacji gazów z zastosowaniem membran z PDMS i z polisiloksanouretanów uzyskano permeaty zawierające 40–60 % CO2, w zależności od rodzaju membrany i warunków procesowych. W wypadku zastosowania membran z PPO stężenie CO2 w permeacie wynosiło 26–35 %. Permeaty w procesie perwaporacji zawierały 50–84 % mas. acetonu, a współczynnik separacji β wynosił 20–57, w zależności od membrany i stężenia nadawy.

EN

Studies on the formation of poly(dimethylsiloxane) (PDMS), poly(siloxane-urethane) and poly(phenylene oxide) (PPO) membranes and their properties in gas separation and pervaporation have been presented. Dense symmetric membranes were initially formed in the early stages of the studies. In the next stage of the membrane development, active polymeric layers were cast directly on commercially obtained porous ceramic or polymer supports. The properties of the obtained membranes were then evaluated in the separation of amodel gaseous mixture comprising CO2 (17 %), O2 (5 %) and N2 (78 %) as well as in the vacuum pervaporation of aqueous solutions of acetone (5–10 wt %) at 50 °C. Depending on the type of membrane and process parameters, permeates containing 40–60 % CO2 were obtained with the application of PDMS and poly(siloxane-urethane) membranes. 26–35 % CO2 content was achieved in permeates in the case of PPO-derived membranes. The permeates obtained from pervaporation tests contained 50–84 wt % acetone, while the separation factor β was found to be between 20–57 depending on the type of membrane and the concentration of the feed.

12

Characterization of Selected Parameters of Organic-Inorganic Hybrid Membranes Based on Various Polymers and Nd-Fe-B Fillers

Rybak A., Rybak A., Kaszuwara W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 4

1825--1832

EN

In this paper magnetic organic-inorganic hybrid membranes based on EC, PPO polymer matrices and various magnetic powder microparticles were synthesized and studied. Constant pressure permeation technique and the Time Lag method were used to obtain the gas transport coefficients. The mechanical, rheological and magnetic parameters of magnetic hybrid membranes were examined. It was found that their separation and gas transport properties (D, P, S and α) were improved with the decrease in powder particle size and the increase of membrane’s remanence, saturation magnetization and magnetic particle filling. The increase of the magnetic powder addition and a decrease of its granulation improved also mechanical and rheological parameters of the tested membranes. This improvement also had a positive effect on their gas separation properties and their potential usage in the future.

13

Opracowanie nowej immobilizowanej membrany ciekłej do rozdziału składników gazowych

Szwast M.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 5

485--486

PL

W pracy wykonano i przebadano własną membranę immobilizowaną(SLM) zbudowaną z mikroporowatej membrany polipropylenowej i oleju silikonowego. W tym celu opracowano metodę uzyskiwania modułów membranowych zawierających membrany SLM. Przeprowadzono badania z użyciem gazów 02, N2 i C02. Uzyskane wyniki wskazują, że tego typu membrana charakteryzuje się dużymi przepuszczalnościami, ale jednocześnie dość niskimi współczynnikami separacji.

EN

In this paper the authors' own SLM membrane is presented. For the purpose of this work a new immobilized membrane was prepared using a micropo- rous polypropylene membrane and silicone oil. A new method for obtaining such membrane modules was developed. Tests were conducted using such gases as 02, N2 and C02. The obtained results indicate that this type of mem-brane is characterized by large permeability factors but also by quite small separation factors.

14

Modelowanie procesu rozdzielania mieszanin gazowych z udziałem płaskich nieporowatych membran polimerowych

Szwast M., Szwast Z.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 6

575--576

PL

W pracy przedstawiono własny model matematyczny procesu separacji składników gazowych przy użyciu płaskiej nieporowatej membrany polimerowej. Model opisuje proces rozdziału dwóch składników gazowych przy udziale gazowego składnika odbierającego po drugiej stronie membrany. Zaprezentowano równania różniczkowe opisujące przebieg tego procesu, a także przedstawiono przykładowe wyniki obliczeń numerycznych dla rozdziału mieszaniny CH4 i CO2 (wzbogacanie biogazu) przy użyciu membrany wykonanej z PDMS.

EN

The paper presents the authors' own mathematical model of gas separation using a flat dense polymeric membrane. The model describes a separation process of two gaseous components with the presence of third gaseous component as a receiver on the other side of the membrane. Differential equations describing this process as well as some exemplary numerical calcula¬tion for the separation of CH4 and CO2 mixture (biogas enrichment) using a membrane made of PDMS are presented in the paper.

15

Membrany polimerowe do rozdzielania gazów

Szwast M.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 7

1356-1361

PL

Dokonano przeglądu materiałów polimerowych stosowanych do wytwarzania membran do separacji gazów. Przedstawiono też problemy technologiczne związane z wytwarzaniem tego typu membran oraz ich przykładowe zastosowania przemysłowe. Ponadto podano w zarysie podstawy fizyczne transportu gazów przez membranę.

EN

A review, with 48 refs., of polymeric materials used in manufacturing membranes and technol. problems of their use. Some industrial applications of the membranes were also outlined.

16

Gas separation membranes made of peba block copolymer

Szwast M., Makaruk A., Harasek M.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2012

|

Vol. 5, no. 4

107--111

EN

Membranes made of PEBA block copolymer have very interesting separation properties for gas pairs where CO2 appears. Using these membranes, one can remove CO2 from the various gas streams. Owing to this property, the use of these membranes for processing of natural gas or gas streams obtained from biomass conversions appears to be of great interest. Flat membranes and composite capillary membranes both made of copolymer PEBA have been prepared and their separation properties have been investigated. Primary tests have been conducted for CO2 and N2 using commercial polymer Pebax® 1074.

PL

Membrany wykonane z kopolimeru blokowego PEBA posiadają interesujące właściwości w rozdzielaniu mieszanin gazowych, w których jednym ze składników jest CO2. Dzięki membranom wykonanym z tego polimeru możliwe jest usuwanie CO2 z różnych strumieni gazowych. Dzięki takim właściwościom membrany wykonane z kopolimeru PEBA cieszą się dużym zainteresowaniem w procesach uzdatniania gazu ziemnego oraz w procesach oczyszczania gazu powstałego z biomasy. Praca prezentuje wyniki prób wykonania membran płaskich oraz kompozytowych membran kapilarnych z kopolimeru PEBA. Przedstawiono wyniki badań separacji mieszaniny N2 i CO2 na membranach wykonanych z komercyjnie dostępnego kopolimeru o nazwie Pebax® 1074.

17

Wpływ stężenia roztworu modyfikującego na kompozytową membranę PP/PDMS do separacji gazów

Bojarska M., Macierzyńska I., Szwast M., Piątkiewicz W.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2011

|

Nr 5

22-23

PL

Najczęściej wykorzystywane do separacji gazów są membrany kompozytowe, składające się z warstwy nośnej i selektywnej. Zasadnicza separacja odbywa się w warstwie selektywnej, dlatego właśnie skupiono się na doborze odpowiednich warunków jej wytwarzania. Analiza wyników pozwala stwierdzić, iż niskie stężenia należy wykorzystywać do wykonywania warstwy uszczelniającej. Natomiast do warstwy selektywnej należy wybierać wyższe stężenia, co w efekcie daje jednolitą i o średniej grubości warstwę. Słowa kluczowe: separacja gazów, membrana kompozytowa, PDMS

EN

Composite membranes are frequently used for gas separation. They ar made of a support and selective layer. Separation takes place in the sclectiv layer. Our attention was focuscd on the selection of appropriate modificatio conditions. It was found that low concentrations should be used to perfon the sealing layer. However, the selective layer should be made from highc concentrations. Which results in an average thickness and uniform layer.

18

New composite polymer membranes for biogas separation

Bojarska M., Szwast M., Piątkiewicz W.

Challenges of Modern Technology

|

2011

|

Vol. 2, no. 1

65--68

EN

Biogas can be used as an alternative energy source. Unfortunately presence of carbon dioxide in a composition of biogas makes compression and transportation difficult. In addition CO2 makes biogas lower calorific. That is why new methods for carbon dioxide separation from biogas are to be explored. Obtained results for polypropylene membranes modifications by polydimethylosiloxanes are presented in this paper.

19

Badania separacji CO2 na wybranych sorbentach metodą adsorpcji zmiennociśnieniowej PSA

Wawrzyńczak D., Majchrzak-Kucęba I., Nowak W.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2010

|

Vol. 1, no. 1

85-89

PL

Przedstawiono rezultaty badań nad zastosowaniem wybranych sorbentów komercyjnych i syntezowanych z popiołów lotnych w adsorpcyjnej metodzie separacji dwutlenku węgla z gazów pochodzących ze spalania węgla w atmosferze wzbogaconej tlenem, jako jednej z metod wychwytywania CO2 po procesie spalania. Jako gaz surowy zastosowano symulowaną mieszaninę gazów spalinowych zawierających CO2, N2, O2, która podlegała rozdziałowi w dwukolumnowej instalacji adsorpcji zmiennociśnieniowej PSA. Proces prowadzono przy różnym ciśnieniu i przepływach gazu zasilającego oraz różnych udziałach strumienia gazu płuczącego. Dla wybranej konfiguracji procesu przedstawiono wyniki w postaci średniego stężenia dwutlenku węgla w produkcie niskociśnieniowym i odzysku CO2 z gazu surowego.

EN

The paper presents the research results of applying selected commercial sorbents and synthesized from fly ash ones in adsorption method applying for carbon dioxide separation from flue gases emitted during coal burning, in oxygen-enriched atmosphere, as the one of the post-combustion CO2 capture methods. The feed gas is a simulated flue gas mixture containing: CO2, N2, O2 separated in two-bed pressure swing adsorption (PSA) installation. The process was carried out under different pressures and velocity of feed gas as well as different purge ratios. The results of average concentration of CO2 in low- pressure product and average recovery of CO2 from feed gas were presented for specific configuration of conducted process.

20

Gas separation in MMK-PMP-ST and LAMBDA membrane module

Kluziński W., Gierycz P.

Problemy Eksploatacji

|

2009

|

nr 3

107-116

EN

The air separation was carried out using two MMK-PMP-ST and one LAMBDA industrial (Institute of Chemical Fibers, Łódź, Poland) membrane modules. The investigations have been performed in a pilot plant scale installation especially designed for this purpose. The separation measurements have been done at pressure ratio equal to 0.1 and 0.2. An extra investigation, concerning the separation of the hydrogen, has been done using the LAMBDA module, for the hydrogen-nitrogen mixture. Obtained separation results have been discussed from the point of view of efficiency and conditions of using membrane modules for such purposes. The results have been also used for evaluation of quality and properties of the membrane modules.

PL

Przeprowadzono separację powietrza w przemysłowych, membranowych modułach MMK-PMP-ST i LAMBDA (wyprodukowanych przez Instytut Włókien Chemicznych w Łodzi), w półtechnicznej skali, na specjalnie zaprojektowanej do tego celu aparaturze. Pomiary wykonano dla różnych stosunków ciśnień w dwóch modułach MMK-PMP-ST różniących się powierzchnią separacji i module LAMBDA. Moduł LAMBDA zastosowano dodatkowo do separacji wodoru z mieszaniny wodór-azot. Otrzymane wyniki doświadczalne zostały przedyskutowane z punktu widzenia warunków stosowania modułów MMK-PMP-ST i LAMBDA oraz wydajności prowadzonych procesów separacji powietrza i wodoru. Ponadto posłużyły one do określenia własności i jakości badanych modułów membranowych.