DBU - baza de date a proiectului de curățare a gazelor cu lichide ionice

În cadrul proiectului, membranele pe bază de lichide ionice urmează să fie dezvoltate și utilizate pentru curățarea gazelor în diferite zone. Accentul este pus pe separarea compușilor de sulf și azot din fluxurile de gaze relevante din punct de vedere tehnic și separarea CO2 de biogaz. Scopul proiectului este un prototip funcțional cu care să poată fi demonstrată aplicabilitatea de bază a tehnologiei. Motivul realizării proiectului este solubilitatea ridicată a gazelor menționate în lichidele ionice și posibilitatea utilizării lichidelor ionice pentru a produce membrane lichide stabile (deoarece lichidele ionice nu au presiune de vapori relevantă). Aceste condiții prealabile ar trebui să constituie baza pentru o curățare mai eficientă a gazelor care conțin sulf, oxid de azot sau CO2 (de exemplu, biogaz, gaze arse) comparativ cu tehnologiile convenționale. În acest fel, fluxurile de gaze industriale ar trebui curățate cu un consum mai mic de material și energie și, în special, ar trebui să fie posibilă tratarea eficientă a bioas (îmbogățirea metanului pentru alimentarea în rețeaua de gaze naturale).

gazelor


rezultate si discutii

În paralel cu această lucrare, s-a efectuat o lucrare la scară largă a instalațiilor de laborator. Pe baza modulelor de membrană convenționale (modul de înfășurare, modul de fibră goală), a fost dezvoltat și fabricat un modul de înfășurare din lichide ionice pentru membranele testate aici, astfel încât spre sfârșitul proiectului, noul modul a fost testat și în condiții cât mai realiste posibil. Când s-au folosit diferite materiale purtătoare și lichide ionice, s-a constatat uneori că efecte semnificative de amplificare, care au dus la o permeabilitate mai mică decât se aștepta. În special, acoperirea cu suprafață mare a materialului purtător al membranei înfășurate a dus la rezultate inadecvate. O producție perfectă de bobine cu membrană mare nu a putut fi realizată în mod satisfăcător, în ciuda abordărilor diferite.

Investigațiile privind stabilitatea pe termen lung a membranelor IL au dus la descoperiri complet noi. Un model matematic pentru prezicerea stabilității membranei a fost dezvoltat pe baza descoperirilor experimentale. S-a arătat că la temperaturi ridicate - în funcție de stabilitatea IL respectivă - nu numai că este de așteptat descompunerea indusă termic a IL, ci că este de așteptat și evaporarea lichidului ionic, în special cu debitele mari de gaz planificate. Acest aspect a fost ignorat anterior din cauza presiunii de vapori extrem de scăzute a IL-urilor. Cu toate acestea, în această aplicație specială, s-a constatat că lichidul ionic poate fi evacuat din sistem în acest mod. Eliberarea substanțelor chimice cu efecte în mare parte necunoscute asupra naturii trebuie totuși exclusă înainte ca acestea să poată fi utilizate în scopuri tehnice.

Pe scurt, tehnologia membranei IL pentru separarea gazelor s-a prezentat la fel de potrivită pentru scala de laborator. Un transfer la o scară mai mare nu a putut fi realizat conform planificării. Depășirea problemelor nou apărute va fi examinată în continuare.


Relații publice și prezentare

În plus față de comunicarea tehnologiei în cadrul industriilor interesate (de exemplu, biogazul, tehnologia pilelor de combustibil, GTL), rezultatele actuale au fost publicate și la conferințe:
- Al 10-lea Congres Mondial de Filtrare, Leipzig, aprilie 2008
- A 27-a discuție de mediu Osnabrück, iunie 2008
- Solvenți verzi, Friedrichshafen, septembrie 2008
- Conferința anuală ProcessNet, Karlsruhe, octombrie 2008
- ACHEMA, Frankfurt, mai 2009


Rezultatele selectate au fost, de asemenea, publicate în reviste de specialitate:
- Petrol natural gaz cărbune 6 (2009) OG 94
- Chimie fizică Fizică chimică (2009), 11, 9375-9381

După prima jumătate a proiectului, cele mai multe așteptări pentru această nouă tehnologie ar putea fi îndeplinite. S-a demonstrat că membranele stabile cu performanțe de separare foarte bune pot fi produse la scară de laborator. Când rezultatele de laborator au fost ulterior mărite, rezultatele de laborator nu au mai putut fi obținute pentru moment. Mai mult, s-a demonstrat că procesele de evaporare pot avea o influență importantă asupra stabilității pe termen lung a membranelor IL.