Новые первапорационные мембраны решат проблемы разделения воды и спирта

7a8c05aa5f89183ceb9501bdff19e55f

Xимики изо Тaтaрстaнa рaзрaбoтaли пoлимeрныe мeмбрaны на эффeктивнoгo рaздeлeния вoднo-спиртoвыx смeсeй. Нoвый пoдxoд вдвoe дeшeвлe в срaвнeнии с клaссичeскими мeтoдaми дистилляции, нo около этoм oстaeтся oчeнь эффeктивным: oн пoзвoлил выдeлить изопропиловый эталь с концентрацией до 99,5 процента с его водного раствора. Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы бери страницах журнала Polymers.

Группешник химиков и инженеров из КНИТУ-КХТИ (Казань) нате протяжении трех лет занимается созданием высокопроизводительных полимерных мембран интересах обезвоживания спиртов. Такие мембраны представляют внешне нанесенный на поверхность пористой подложки избирательный полимерный слой и являются основой первапорационной технологии. Середыш процесса заключается в разделении двух аль более жидкостей за цифирь пропускания паров преимущественно одного вроде через мембрану и последующей их конденсации. В итоге удается реализовать разделение жидкостей. Первапорационная методика позволяет преодолеть азеотропные точки присутствие дегидратации растворителей — неизвестно зачем называют состояние системы в утробе установки, когда состав разделяемой смеси и газа надо ней будет одинаковым. Окромя того, она обеспечивает паче производительное и дешевое получение продуктов максимальной степени чистоты — в сравнении с традиционно используемой для того этих целей ректификацией.

«Улучшить экономические величина ректификационных процессов нельзя, таково как в настоящее время сделано достигнут технологический предел совершенствования их аппаратурного оформления. Близ этом они позволяют плодотворно разделить лишь компоненты с различающимися температурами кипения, — поясняет патрон проекта по гранту РНФ Ильсия Давлетбаева, врач химических наук, профессор, преобладающий научный сотрудник кафедры «Технологии синтетического каучука» КНИТУ. — Лимитирующим фактором внедрения первапорационной технологии в индустр`ия. Ant. ремесло является отсутствие устойчивых к термическим и механическим воздействиям мембран с высокими сепарационными характеристиками. Ты да я надеемся, что наши разработки смогут останавливаться основой производства таких мембран в России».

К создания селективного полимерного слоя исследователи выбрали полиуретаны, про используемые в машиностроении, легкой и нефтехимической промышленности. Нестандартность разрабатываемых материалов заключается в их иономерной природе, достигаемой ради счет использования в синтезе ортофосфорной кислоты. Полученные полимеры содержат катионы аммония и фосфат-анионы. Такую комбинацию называют иономерной изо-за наличия разделенных в пространстве одобрительно и отрицательно заряженных ионов. Присутствующие в составе полимерной матрицы фосфат-анионы объединяются в кластеры. В свою череда, они формируют протон-проводящие каналы и обеспечивают интенсивное передвижение молекул воды. Химическое насыпушка разработанных полиуретанов обуславливает их высокую основательность и термостойкость.

Ученые также сконструировали лабораторную установку про исследования первапорационных процессов. Результаты показали, как иономерные фосфорорганические мембраны позволяют избирательно прочь до 96 процентов воды с водно-спиртовой смеси. Бездейственность мембран определяется балансом в лоне высокой производительностью и хорошей селективностью разделения. Выработка. Ant. неэффективность разработанных мембран оказалась за пределами в два-три раза по мнению сравнению с известными зарубежными аналогами.

«Мембранные технологии в нынешнее время бурно развиваются, разрабатывается всё-таки больше новых вариантов решения возникающих проблем. К сожалению, нате территории России промышленное создание первапорационных мембран не налажено, — рассказывает Азат Фазлыев, кандидатура технических наук, доцент, самый значительный научный сотрудник кафедры «Процессов и аппаратов химической технологии» КНИТУ. — В большинстве случаев с целью получения экономического эффекта приставки не- потребуется полной замены традиционных процессов разделения жидких смесей с использованием ректификации либо экстракции. Достаточно связать их с процессом первапорации в одной технологической цепочке. Я планируем создать пилотный манер мембраны для испытаний возьми промышленном мембранном модуле».

Комментарии и уведомления в настоящее время закрыты..

Комментарии закрыты.