Журнал мембранных наук и технологий

Абстрактный

Исследование нанокомпозитных мембран для разделения CO2/CH4 под высоким давлением

Сюэчжун Хэ и Мэй-Бритт Хэгг

Новые нанокомпозитные мембраны были подготовлены для разделения CO2/CH4, и хорошая селективность >30 при высоком давлении >30 бар была получена путем тестирования модуля пластины и рамы с площадью мембраны 110 см2. Было обнаружено, что эффект Джоуля-Томсона оказывает незначительное влияние на падение температуры внутри мембранного модуля из-за очень высокого коэффициента теплопередачи для материалов мембраны, что отличается от результатов моделирования HYSYS. Было определено, что водопроницаемость выше по сравнению с проницаемостью CO2, особенно при высоком давлении, что указывает на необходимость достижения высокого содержания водяного пара в исходном газе, чтобы избежать высыхания мембраны и поддерживать высокую производительность мембранного разделения в реальном процессе. Двухступенчатая мембранная система была разработана для очистки CH4 из газовой смеси 50% CO2/50% CH4, и чистота CH4 70% может быть достигнута на 2-й стадии. Моделирование процесса с использованием HYSYS, интегрированного с ChemBrane, показало, что для достижения промышленных требований по производству сладкого природного газа необходима многоступенчатая мембранная система.