Применение мембранных технологий в газохимии и газоподготовке

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Кафедра нефтехимии и химической технологии

Реферат

на тему: «Применение мембранных технологий в газохимии и газоподготовке»

по дисциплине «Газопереработка и газохимия»

Выполнил: ст. гр. БТСи-19-01                                                     П.С. Григорьева

Проверил: доц. каф. НХТ                                                                  М.А. Климкин

Уфа 2022

Содержание

Введение        3

1 История возникновения и развития мембранной технологии        4

2 История мембранной технологии в России        6

3 Мембранный метод очистки газа от кислых компонентов        9

4 Технология мембранной осушки        14

Заключение        17

Список использованных источников        18

Введение

Метод разделения газов с помощью непористых полимерных мембран является сравнительно новым процессом разделения, нашедшим применение в промышленности. К достоинствам метод относится непрерывность процесса, его низкая энерго- и материалоемкость, относительна простота применяемых массообменных аппаратов. Процессы разделения проводятся при комнатной температуре без фазовых превращений, не создают вредных выбросов и не требуют реагентов. Имеется возможность изменения эффективности разделительного процесса путем изменения свойств полимерного материала мембраны, повышения селективности и проницаемости.

В настоящее время мембранное разделение является одной из наиболее интенсивно развивающихся отраслей технологи разделения газов. Идет развитие как теоретического описания процесса и изучение новых схем его проведения, так и экспериментальное исследование мембранного метода, разработка новых типов мембран и мембранных модулей. По сравнению с традиционными методами глубокой очистки газов, мембранный метод может оказаться более экономичным и эффективным для очистки ряда веществ. Так, по сравнению с методом низкотемпературной ректификации, мембранное разделение проводится при комнатной температуре и без фазовых превращений. Отсутствие жидкой фазы в методе мембранного газоразделения при работе с такими взрывоопасными веществами, как летучие неорганические гидриды, существенно увеличивает безопасность процесса. По сравнению с адсорбцией и химическими методами очистки исследуемый метод является непрерывным и не требует применения каких-либо реагентов. Разработка мембранного метода глубокой очистки газов связана с решением крупной научной проблемы - созданием научных основ глубокой очистки газов с помощью непористых полимерных мембран, а также с созданием технологии глубокой очистки газов методом мембранного газоразделения.

1 История возникновения и развития мембранной технологии

Первая научная публикация по мембранным методам разделения принадлежит аббату и ученому Жану Антуану Нолле, который изучал причины вскипания жидкостей и поставил серию экспериментов со свиными пузырями, примененными им в качестве мембран [1]. Он плотно закрывал колбу, заполненную этанолом, мембраной из свиного пузыря и помещал её в сосуд с водой. В результате Нолле с удивлением наблюдал, что через 5 часов в колбе объём жидкости увеличился, а мембрана растянулась и стала выпуклой (рисунок 1, а). При замене этанола в колбе на воду, которую он помещал в сосуд со спиртом, ситуация была обратной. Пузырь прогнулся вниз и объём воды в колбе уменьшился (рисунок 1, б). Нолле объяснил это явление избирательным переносом воды через мембрану из свиного пузыря.