Журнал мембранных наук и технологий

Абстрактный

Кислородтранспортные мембраны и их роль в улавливании CO2 и производстве синтез-газа

Мухаммад Риаз* и Мухаммад Абдулла Батт

Мембранная технология для разделения газов значительно усовершенствовалась за последние 20 лет, особенно в области разделения воздуха для экономически эффективного производства высокочистого газообразного кислорода. Она быстро прокладывает путь для альтернативного пути к традиционным процессам разделения, таким как криогенная дистилляция. Твердотельные электрохимические ячейки, основанные на кислородно-ионной проводимости, обеспечивают высокотемпературную селективную транспортировку O2 в форме ионного потока. Следовательно, эти системы могут действовать как фильтры для молекулярного кислорода либо для генерации, либо для разделения газообразного кислорода. Солнечная термохимическая конверсия CO2 и H2O в синтез-газ обычно осуществляется при высокой температуре выше 1500 °C в повторяющихся циклах нагрева-охлаждения с помощью долговечных катализаторов на основе оксидов металлов. Мембраны для переноса кислорода (OTM) представляют собой керамические мембраны высокой плотности, которые демонстрируют смешанную проводимость ионов кислорода и электронов, а двухфазная смешанная OTM на основе оксидов металлов может термохимически преобразовывать CO2 и H2O в синтез-газ за один шаг с соотношением H2/CO 2:1; таким образом, предлагая альтернативный путь для производства синтетического газа. OTM также предлагают благоприятную технологию для процессов кислородного топлива и улавливания CO2 для газовых и угольных электростанций. Рассматриваются последние достижения в области керамических мембран для отделения кислорода от воздуха при высоких температурах по сравнению с многочисленными материалами и перспективы керамических мембран для того же самого