مروري بر عملكرد انواع غشاهاي به كار رفته در خالص سازي هيدروژن

Study on the Different Types of Membranes Performance Used in Hydrogen Purification

بررسي نتايج حاصل از عملكرد انواع مختلف غشاهاي به كار رفته در خالص سازي هيدروژن و مقايسه ي آنها در منحني Trade-Off براي سيستم H2/N2 نشان داده است كه غشاهاي پالاديومي از لحاظ عبوردهي و انتخاب پذيري در ناحيه بسيار مطلوبي قرار گرفته اند، به طوري كه عبوردهي (مرتبه ي Barrer 104 تا Barrer 105) و انتخاب پذيري (103 تا 104) بسيار بالايي از هيدروژن با استفاده از اين غشاها به دست آمده است. عبوردهي غشاهاي سيليكايي نيز در محدوده Barrer 104 – 103 و انتخاب پذيري آنها بيشتر از 104 بوده است كه موقعيت اين غشاها را از لحاظ عملكرد در منحني Trade-Off بعد از غشاهاي پالاديومي قرار مي دهد. موقعيت غشاهاي زيوليتي هيدروكسي سوداليت از لحاظ عبوردهي در حد غشاهاي پالاديومي و در مرتبه ي حتي بيشتر از Barrer 104 مي باشد. اما اين غشاها انتخاب پذيري بسيار پاييني(كمتر از 10) را از خود نشان داده اند. اين در حالي است كه انتخاب پذيري هاي بسيار مطلوب و حتي بي نهايت از اين نوع غشاها براي سيستم هاي هيدروژن/ هيدروكربن در منابع مختلف ارايه شده است. غشاهاي پليمري نيز عليرغم انتخاب پذيري هاي نسبتا مطلوب داراي عبوردهي بسيار پاييني مي باشند كه بايد اصلاح گردند. البته اين مسيله تا حدودي با استفاده از ريزساختارهاي نانوكامپوزيتي حل شده است.

Study on the results of the different membranes performance used in the hydrogen purification and comparing them at the trade off curve for H2/N2 system, have shown that palladium membranes have situated at the suitable position of the curve, so that high permeability (104-105 Barrer) and selectivity (103-104) have been achieved by the Pd membranes for the hydrogen purification. The permeability of silica membranes has also been at the range of 103 to 104 Barrer and their selectivity has been even more than 104 that situated them after Pd membranes at the trade off curve. The permeability of hydroxy sodalite zeolite membranes has been comparable to Pd membranes and at the range of even more than 104 Barrer, but very low selectivity of even less than 10 has been achieved for this kind of membranes. Certainly, it should be mentioned that so desirable selectivities and even infinite selectivity of these membranes have been achieved for the H2/Hydrocarbon systems which are presented at the different sources. Despite of so suitable selectivity, polymeric membranes have very low permeability of hydrogen which should be modified. Although, mixed matrix nanocomposite membranes could solve this problem to some extent.