مهندسی گاز ایران

مکانیزم‌های جداسازی گازها توسط غشاء

نوع مقاله : مقاله ترویجی

نویسندگان

1 آزمایشگاه پدیده ‏های انتقال و فناوری نانو، دانشکده مهندسی شیمی، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، صندوق پستی: 8639-14515، تهران، ایران

2 استاد دانشکده فنی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

چکیده

فرآیندهای غشایی به علت پتانسیل بالا و عملکرد عالی طی چند دهه اخیر مورد توجه محققان بسیار زیادی قرار داشته است. از غشاها در فرآیندهای متنوعی از جمله جداسازی گازها استفاده شده و همواره سعی بر بهبود و ارتقای آنها بوده تا به مرحله صنعتی برسند. برای این منظور شناسایی مکانیزم‌های مختلفی که در جداسازی گازها توسط غشاء وجود دارد ضروری می‌باشد. بطور کلی می‌توان دو مکانیزم حلالیت-نفوذ و مکانیزم جریانی را برای غشاها متصور بود. مکانیزم اول برای غشاهای غیر متخلخل کاربرد داشته و مکانیزم جریانی، که خود به چند مکانیزم قابل تقسیم است به غشاهای متخلخل مرتبط می‌شود. در این نوشته به معرفی و شرح این مکانیزم‌ها پرداخته شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Mechanisms of Gas Separation by Membrane

نویسندگان [English]

  • Maryam Mirzaei 1
  • Mojtaba Shariaty Niassar 2
  • Hossein Ahadi 1

1 University of Tehran, College of Engineering, School of Chem. Eng., Transport Phenomena and Nano Technology (TPNT) Laboratory, P.O.Box 11155-4563, I. R. Iran.

2 Professor at College of Engineering, College of Chemical Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran.

چکیده [English]

During the last decades, membrane processes have been widely considered all over the world for their high potential and excellent performance in various applications such as gas separation. A large number of researchers  have focused  their  efforts  on  developing  and  modifying  a  new  generation  of  membranes to reach the industrial stage. For this purpose, it is essential to identify the various mechanisms in gas separation by membranes. In general, two mechanisms can be assumed for gas separation including solution- diffusion and pore flow mechanisms. The first mechanism is used for non-porous membranes and the other one, which can be divided into several mechanisms, is related to porous membranes. In this study these mechanisms will be introduced, described and discussed. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Membrane gas separation
  • Solution- diffusion mechanism
  • Pore flow mechanism
  1. S.P. Nuns and K.V. Peinemann, “Membrane technology in the chemical industry”, Second, Revised and extended edition, Copyright © 2006 Wiley-VCH, p. 53.
  2. R.W. Baker, “Membrane Technology and Applications”, 2nd edition, John Wiley & Sons, Chichester 2004, Chapter 8.
  3. Alan Gabelmana, Sun-Tak Hwang, “Hollow fiber membrane contactors”, J. Membrane Science, 159 (1999) p. 61.
  4. V.Y. Dindorea, D.W.F. Brilmanb, G.F. Versteeg, “Hollow fiber membrane contactor as a gas–liquid model contactor” J. Chemical Engineering Science, 60 (2005) p. 467.
  5. Alan Gabelman, Sun-Tak Hwang b, William B. Krantz “Dense gas extraction using a hollow fiber membrane contactor: experimental results versus model predictions” J. Membrane Science, 257 (2005) p. 11.
  6. F. Porcheron, S.Drozdz, “Hollow fiber membrane contactor transient experiments for the characterization of gas/liquid thermodynamics and mass transfer properties” J. Chemical Engineering Science, 64 (2009) p. 265.
  7. A. Mansourizadeh, A.F. Ismail, M.S. Abdullah, B.C. Ng “Preparation of polyvinylidene fluoride hollow fiber membranes for CO2 absorption using phase-inversion promoter additives” J. Membrane Science, 355 (2010) p. 200.
  8. R.W. Baker, “Membrane Technology and Applications”, 2nd edition, John Wiley & Sons, Chichester 2004, Chapter 2.
  9. Khayet, M., "Membranes and theoretical modeling of membrane distillation: A review". Advances in colloid and interface science, 164 (2011) p. 56.
  10. R. Byron Bird, Warren E. Stewart, Edwin N. Lightfoot "Transport Phenomena" John Wiley & Sons, Inc. Second Edition (2002), p. 66.
  11. Marcel Mulder, “Basic Principles of Membrane Technology”, 2nd edition, Kluwer Academic Publishers, 1996, p. 240, 310.
  12. Curcio E, Drioli E. “Membrane distillation and related operations: a review” Sep. Purif. Rev. 34 (2005) p. 35##
  13. Marcel Mulder, “Basic Principles of Membrane Technology”, 2nd edition, Kluwer Academic Publishers, 1996, p. 286,298.
  14. S.S. Madaeni, E. Enayati, V. Vatanpour “Separation of nitrogen and oxygen gases by polymeric membrane embedded with magnetic nano-particle”, Polymers Advanced Technologies, 22 (2011) p. 2556.
  15. R. Ash, R.M. Barrer and C.G. Pope, “Flow of Adsorbable Gases and Vapours in Microporous Medium”, Proc. R. Soc. London, Ser. A 271 (1963) p. 19.
مهندسی گاز ایران
دوره 1، شماره 1 - شماره پیاپی 1
شهریور 1393
صفحه 10-16
  • تاریخ دریافت: 02 اردیبهشت 1401
  • تاریخ پذیرش: 02 اردیبهشت 1401