شیرین و یا ترش گاز

گاز طبیعی است که حاوی مقادیر بزرگتر از سولفید هیدروژن (H(2)S) و دی اکسید کربن (CO(2)) نامیده می شوند گاز ترش. قبل از آن می توانید وارد کنید یک خط لوله باید آن را “شیرین” با حذف آن ناخالصی های اسیدی. از طریق تنظیم خوب از نسبت دو مولکولی اجزای آن ممکن است به تولید متناسب با پی غشاء است که می تواند تصفیه گاز ترش با طیف گسترده ای از ترکیبات به عنوان گزارش شده توسط محققان در مجله Angewandte شیمی.

جزء اصلی گاز طبیعی متان (CH(4)). H(2)S و CO(2) در گاز ترش واکنش نشان می دهند acidically با رطوبت ساخت آنها بسیار خورنده. علاوه بر این, H(2)S بسیار سمی و شمار ایمنی خطر است. امروز شیرین است که معمولا از طریق بسیار انرژی شیمیایی شستشو است که از لحاظ اقتصادی قابل دوام برای گاز با غلظت بالا از H(2)S و CO(2). در این فرآیند نیاز به یک بزرگ و پیچیده دستگاه است که غیر ممکن است برای استفاده در کنترل از راه دور و یا امکانات دریایی. مقیاس پذیر و مقرون به صرفه غشاء جداسازی نشان دهنده یک جایگزین عالی.

غشاهای مبتنی بر شیشه پی پلیمرهای ساخته شده از ویژه نیتروژن و اکسیژن شامل گروه خوبی را نشان می دهد جدایی بهره وری. اما یک درک اساسی از روابط بین ساختارهای polyimides و گاز و حمل و نقل خواص در حضور H(2)S بوده و فاقد مانع طراحی پیشرفته غشاء. یک تیم به رهبری توسط William J. Koros در موسسه فناوری جورجیا (آتلانتا ایالات متحده آمریکا) در حال حاضر در این موضوع است.

غشاء و فرآیندهای غشایی جداسازی بر اساس این واقعیت است که گازها با افزایش حلالیت عبور به راحتی از طریق غشاء مواد; اما کوچکتر از مولکول های گاز نیز می تواند منتشر و از طریق غشاء بیشتر به راحتی. چالش برای شیرین سازی در این واقعیت نهفته است که جدایی از شرکت(2) در درجه اول متکی بر یک اندازه تفاوت (CO(2) کوچکتر از CH(4)) در حالی که جدایی از اندازه مشابه H(2)S و CH(4) بستگی به تفاوت در حلالیت. علاوه بر این شیشه پی غشاء شروع به نرم شدن آنها بیشتر جذب محلول گاز. این است که مطلوب برای جدایی از H(2)S اما نامطلوب برای جدایی از شرکت(2).

خود را برای آزمایش محققان تولید شده polyimides بر اساس 6FDA (4,4′-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic انیدرید. آنها با استفاده از دو 6FDA بلوک های ساختمان است که آنها polymerized در انواع نسبتهای. یک بلوک ساختمان (سد) معرفی حجیم trimethyl بنزن که مانع از زنجیره های پلیمر از پر بسته بندی شده. این را افزایش می دهد هر دو گاز نفوذ پذیری و تمایل به نرم. دیگر بلوک ساختمان (دابا) شامل یک قطبی بنزوئیک اسید ، این تدابیر را بسته زنجیر و کاهش نفوذپذیری اما افزایش H(2)S حلالیت.

بالاتر نسبت از سد افزایش نفوذپذیری نسبت به CO(2) بلکه CH(4) که باعث کاهش انتخابی. در مقابل این انتخاب با توجه به H(2)S است که به سختی تحت تاثیر قرار. بیشتر سد شامل بیشتر پلیمر نرم است که نامطلوب برای شرکت(2) اما مطلوب برای H(2)S. با دقت تنظیم نسبی مقدار از بلوک های ساختمان های بسته بندی از زنجیره های پلیمر و تمایل به از قالب در اوردن می تواند متعادل برای تولید غشاء که به طور همزمان و کارآمد جدا کردن هر دو H(2)S و CO(2). این باعث می شود آن را ممکن است به خیاط غشاهای مختلف گاز ترکیب.

###

درباره نویسنده

William J. Koros است Roberto Goizueta صندلی و گرجستان اتحاد تحقیقات محقق برجسته در غشاء در Georgia Tech. او به آکادمی ملی مهندسی در سال 2000 و توسط یک شخص از AIChE و AAAS. تحقیقات خود را با تمرکز بر توسعه غشاهای پیشرفته برای به چالش کشیدن گاز جدایی.

https://www.chbe.gatech.edu/people/william-j-koros

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.