Zeitschrift für Membranwissenschaft und -technologie

Abstrakt

Diffusionsmuster des Gasflusses durch eine mit Tonerde gestützte DDR-Zeolithmembran

Joydeb Mukherjee, Ankita Bose, Ranjan Kumar Basu, Goutam Banerjee und Nandini Das

Die Erzeugung sauberer Wasserstoffenergie umfasst die Trennung von H2 aus einem CO2-Gemisch durch eine Deca Dodecasil Rhomboedral (DDR) Zeolithmembran. Permeanz, Permeabilitätskoeffizient und Selektivität einer solchen Membran tragen zur Membraneffizienz bei. Diese Parameter werden üblicherweise durch die Gastransporteigenschaften der Membran gesteuert, die in direktem Zusammenhang mit den Diffusionsmechanismen gasförmiger Komponenten durch die Membranporen stehen. In dieser Studie wurden Transportphänomene, nämlich Viskose-, Knudsen- und Molekularsiebung, ausgewertet, um den Beitrag jedes Flusses zu den einzelnen H2- und CO2-Molekülen und ihrem Gasgemisch durch die Zeolithmembran zu analysieren. Um die Flusseigenschaften der unterstützten Membran zu untersuchen, wurde ein einfaches, zweiparametriges stationäres Modell auf Grundlage der analytischen Lösung des Staubgasmodells für H2 und CO2 formuliert. Die maximale prozentuale Abweichung zwischen den experimentellen Daten und den Modellvorhersagen betrug 6 %. Dieser relativ niedrige Wert bestätigt das vorgeschlagene Modell. Im Großen und Ganzen bestätigt die gute Übereinstimmung zwischen berechneten und experimentellen Flüssen die rechnerischen und theoretischen Prämissen der Studie.