مطالعه خواص جداسازي گاز در غشاي آلياژي پليمري جديد ABS/PVAc

Study of the Gas Separation Properties of ABS/PVAc Novel Blend Membrane

جداسازي گاز كربن دي اكسيد به منظور كنترل نشر آن در گازهاي اتلافي و گاز خروجي دودكش ها، ارتقاي گاز طبيعي، بازيافت گاز زيرزميني و ازدياد برداشت نفت مورد توجه فراواني قرار گرفته است. در اين راستا، در طي اين پژوهش، غشاهاي آلياژي جديدي از اكريلونيتريل ـ بوتادي ان ـ استايرن (ABS) و پلي وينيل استات (PVAc ) تهيه شدند. سپس اثر شركت دادن تركيب درصدهاي متفاوت پلي وينيل استات بر تراوايي گازهاي كربن دي اكسيد، متان و نيتروژن بررسي شد. نتيجه ها نشان داد كه بالاترين مقدار تراوايي كربن دي اكسيد در ميزان پلي وينيل استات 10 % وزني رخ مي دهد. بالاترين گزينش پذيري براي كربن دي اكسيد/ متان در ميزان پلي وينيل استات 20 % برابر 29 و براي كربن دي اكسيد/ نيتروژن در30 % برابر 41/40 مي باشد. تلفيقي از اثر گروه هاي قطبي استات در پلي وينيل استات، متراكم شدن ساختار غشا در حضور پلي وينيل استات با وزن ملكولي بالا، و ميزان اكريلونيتريل و بوتادي ان انعطاف پذير ABS باعث اين رخدادها شده است. هم چنين، بررسي اثر فشار بر تراوايي نشان داد كه با تغيير فشار از 2 تا 8 بار، تغيير قابل توجهي در داده هاي تراوايي ايجاد نمي شود. در مجموع، غشاهاي تهيه شده براي جداسازي كربن دي اكسيد/ نيتروژن بهتر از كربن دي اكسيد/ متان بودند

CO2 separation has been more considered for its emission control in off-gas and flue gases, upgrading of natural gas, landfill gas recovery and enhanced oil recovery. In this field, here, novel membranes from the blending Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS) with Poly(Vinyl Acetate) (PVAc) were prepared. Then, the effect of various PVAc contents incorporated into polymer matrix on the permeation of CO2, CH4 and N2 were investigated. The results showed that the highest CO2 permeability arises in 10% PVAc content. The highest CO2 /CH4 selectivity in 20% PVAc content is 29 and for CO2 /N2 in 30% PVAc content is 40.41. A combination of the effects of PVAc polar acetate groups, compression of membrane structure in the present of high molecular weight PVAc, acrylonitrile and flexible butadiene blocks in ABS have caused these occurrences. Furthermore, investigation of the pressure effect on permeability in the range of 2-8 bars has shown no considerable effect on the permeability data with pressure changes. Generally, the prepared membranes can be taken into account as a better membrane for CO2 /N2 separation than CO2 /CH4