DEVELOPMENT OF SEPARATION PROCESS WITH ADVANCED INORGANIC MEMBRANES

先进无机膜分离工艺的开发

基本信息

  • 批准号:
    10555274
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 7.68万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1998
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1998 至 1999
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Preparation of high-performance inorganic membranes and the membrane module are important for the process design of membrane separation. In this study, we prepared the molecular-sieve inorganic membranes such as zeolite, silica and carbon membranes. The separation properties of these membranes were improved by conducing the pore size control and the surface modification. Also the separation performance of the membrane module consisted of hollow fiber membranes was simulated on the base of permeation data of the each membrane.Na Y-type zeolite membranes show a high COィイD22ィエD2/NィイD22ィエD2 selectivity of 20-40 for a mixed feed. COィイD22ィエD2/NィイD22ィエD2 selectivity of Y-type zeolite membranes that were ion-exchanged with K, Rb and Cs were higher than those of Na Y-type zeolite membrane. The adsorption behaviors of COィイD22ィエD2and NィイD22ィエD2 on the zeolite strongly influenced the selectivity of FAU-type zeolite membranes. Finally, the highest COィイD22ィエD2/NィイD22ィエD2 selectivity was obtained with alkali-added Y-type zeolite membranes.porous silica membranes was formed by a sol-gel technique on a porous alumina support tube using sol which were prepared from tetraethoxysilane and a substituted alkoxide. The substituted alkoxide were used as the template to control the pore size. The silica membranes showed high permeance and selectivity of hydrogen.The surface affinity of carbon membrane was modified by adding Ni, Mo or Pd complex in the precursor resign. The modification could improve the selectivity without decrease in permeasnce.As a results of the simulation for separation in the membrane module, FAU-type zeolite membranes showed the performance over polymeric membranes for the removal process of carbon dioxide from natural gas. Also the prepared silica membranes attained the practical performance on the hydrogen separation process. The metal-supported carbon membrane and zeolite membranes would be expected for catalytic membranes.
高性能无机膜和膜模块的制备对于膜分离的过程设计很重要。在这项研究中,我们准备了分子丝无机膜,例如沸石,二氧化硅和碳膜。这些膜的分离特性通过导体改善孔径控制和表面修饰。同样,膜模块的分离性能由空心纤维膜组成,在每个膜的渗透数据底部进行了模拟。NAY型沸石膜膜显示出高COI D22/NII D22 20-40的选择性为20-40。用K,Rb和Cs交换离子的Y型沸石膜的COI D22/NII D22高于Na Y型沸石膜的选择性。沸石上COI D22和NII D22的添加行为强烈影响FAU型沸石膜的选择性。最后,使用碱添加的Y型沸石膜获得最高的COI D22/NII D22 E D2选择性。孔硅膜是通过使用Tetraethothoxysilane和A-Alkoxies Alkoxies anderatus Alkoxies ander sar制备的,由多孔氧化铝支撑管上的Sol-Gel技术形成。取代的烷氧化物用作控制孔径的模板。二氧化硅膜表现出很高的渗透性和氢的选择性。碳膜的表面亲和力通过在前体辞职中添加Ni,MO或PD复合物来修饰。修饰可以提高选择性而不会降低渗透酶。作为模拟在膜模块中分离的结果,FAU型沸石膜显示了在聚合膜上的性能,用于去除二氧化碳从天然气中去除二氧化碳。准备好的二氧化硅膜也达到了氢分离过程的实际性能。催化膜预期的是金属支持的碳膜和沸石膜。

项目成果

期刊论文数量(43)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
K.Kusakabe et al.,: "Gas Permeation and Micropore Structure of Carbon Molecular Sieving Membranes Modified by Oxidation" Journal of Membrane Science. 149・1. 59-67 (1998)
K. Kusakabe 等,“氧化改性碳分子筛膜的气体渗透和微孔结构”,膜科学杂志 149・1(1998 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
S.Morooka et al.: "Microporous Inorgonic Membrones for Gas Separatiens"MRS Bulltein. 24・3. 25-29 (1999)
S. Morooka 等人:“用于气体分离的微孔无机膜”MRS 公告 24・3 (1999)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.Kusakabe et al.,: "Separation of Carbon Dioxide from Nitrogen Using Ion-Exchanged Faujasite-Type zeolite Membranes Formed on Porous Support Tube" Journal of Membrane Science. 148・1. 13-23 (1998)
K.Kusakabe 等,“使用在多孔支撑管上形成的离子交换八面沸石膜从氮气中分离二氧化碳”,膜科学杂志 148・1(1998 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
B.-K. Sea et al.,: "Separation of Hydrogen from Steam Using a SiC-based Membrane Formed by Chemical Vapor Deposition of Triisopropylsilane" Journal of Membrane Science. 146・1. 73-82 (1998)
B.-K. Sea 等人,“使用三异丙基硅烷化学气相沉积形成的 SiC 基膜从蒸汽中分离氢气”,膜科学杂志 146・1。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K. Kusakabe et al: "Separation of Carbon Dioxide from Nitrogen Using Ion-Exchanged Faujasite-Type Zeolite Membranes Formed on Porous Support Tube"Journal of Membrane Science. 148. 13-23 (1998)
K. Kusakabe 等人:“使用在多孔支撑管上形成的离子交换八面沸石型沸石膜从氮气中分离二氧化碳”膜科学杂志。
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知道了