Способ мембранного выделения диоксида углерода из газовых смесей и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК B01D53/22 B01D63/00 

Изобретение относится к технологии разделения газовых смесей и может быть использовано в химической, биологической, пищевой и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение селективности способа мембранного выделения диоксида углерода из газовых смесей.

Поставленная цель достигается путем наложения на ионитовую газоразделительную мембрану постоянного электрического поля, направленного навстречу проникающему через нее диффузионному потоку газовой смеси. Поле не оказывает влияния на процесс диффузии нейтральных газов, однако активизирует трансмембранный перенос отрицательных ионов НСО з и С022 носителей молекул СОа. Перемена полярности поля на противоположную наоборот затрудняет транспорт указанных ионов.

На чертеже показано схематическое изображение устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит металлический корпус 1, ионитовую мембрану 2, разделяющую камеры 3 и 4, заполненные проводящим газопроницаемым материалом - углеродной тканью, тефлоновую электроизоляционную прокладку 5, дисковые никелевые электроды 6. источник 7 питания, патрубки ввода разделяемой смеси 8 и газа-носителя 9, а также патрубки вывода проникшей 10 и непроникшей 11 через мембрану газовых смесей.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходную газовую смесь 10 об. %СОгНМ2 по патрубку 8 подают в камеру 3. Проникшие через мембрану 2 в камеру 4 компоненты этой смеси вымываются газом-носителем Не. подаваемым по патрубку 9 в камеру 4. и

С 4

00

со

sO

по патрубку 10 поступают в газоанализатор. Непроникшая через мембрану 2 газовая смесь выводится из камеры 3 по патрубку 11, к которому при необходимости подключают расходомер. Сопротивления каждого из газопроницаемых электродов в камерах 3 и А составляют 9,50мпри полном сопротивлении цепи 1 кОм.

В качестве мембран используют пленки из сульфокатионита (сульфированный фтор- содержащий полимер Ф-42 с привитым полистиролом или карбокатионита (фторсодержащий полимер с привитой полиакриловой кислотой) толщиной 25 мкм.

Разделение газовой смеси проводят в двух режимах - при наличии внешнего электрического поля и при его отсутствии. Наложение поля с напряженностью кВ/см повышает концентрацию СОа в пермеате с 91,3 до 95,2 об.% при использовании суль- фокатионитовой мембраны. Аналогично возрастает концентрация диоксида углерода при наложении поля кВ/см на кар- бокатионитовую мембрану с 92 до 95 об.%.

JaKHM образом, использование изобре- тения позволит повысить селективность

процесса мембранного выделения диоксида углерода из смесей газов.

Формула изобретения

1.Способ мембранного выделения диоксида углерода из газовых смесей, включающий пропускание исходной газовой смеси вдоль ионитовой мембраны и отбор проникших через нее компонентов смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности разделения, к мембране прикладывают электрическое поле, направленное навстречу проникающему через нее потоку газовой смеси.

2.Устройство для выделения диоксида углерода из газовых смесей, содержащее корпус с двумя камерами, разделенными ионитовой мембраной, патрубки для подачи исходной газовой смеси и отвода проникших и непроникших через мембрану компонентов этой смеси, отличающееся тем, что, с целью повышения селективности разделения, с обеих сторон мембраны размещены электроды из проводящего газопроницаемого материала, например углеродного волокна.

Изобретение относится к технологии разделения газовых смесей и может быть использовано в химической, биологической и др. отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение селективности мембранного способа выделения СОа из газовых смесей. Цель достигается путем наложения на ионитовую мембрану постоянного электрического поля, направленного навстречу проникающему через нее диффузионному потоку газовой смеси. Изобретение позволяет в несколько раз повысить селективную проницаемость СОа через ионитовую мембрану. 2 с.п.ф-лы, 1 ил. Ё

Расходомер

J

Гаэоанали- за/пор