By this author

Cross-Linked Polydecylmethylsiloxane Membranes for the Separation of Volatile Organic Compounds: Effect of Cross-Linker Amount

Issue number 2 from 28.05.2025

Мембранная рекуперация паров летучих органических соединений (ЛОС) – перспективный разделительный процесс как с точки зрения снижения экологической нагрузки производств, так и с точки зрения ресурсосбережения. В данной работе рассмотрены мембраны на основе высокоселективного полидецилметилсилоксана (С10) и впервые изучено влияние степени его сшивки на транспортные и разделительные свойства. Определено влияние степени сшивки на сорбционные свойства С10. На основании данных спектроскопической эллипсометрии определены параметры взаимодействия Флори – Хаггинса (χ0, χ1), константы Генри (S0) и коэффициент набухания тонкой пленки сшитого С10 в насыщенных парах ЛОС. Наибольшие значения сорбции наблюдаются для изооктана, что коррелирует с данными, полученными ранее для полидиметилсилоксанов. Обнаружено, что прямой корреляции сорбционных свойств С10 и переноса паров ЛОС через мембраны на основе С10 нет. Наиболее подходящим параметром для предсказания изменения коэффициентов проницаемости паров ЛОС в исследуемом ряду сшитых С10 оказался параметр взаимодействия χ1 – параметр, определяющий изменение растворимости с ростом концентрации сорбата. При разделении бинарной смеси ЛОС/N2 проницаемость и селективность уменьшаются с ростом степени сшивки, что особенно характерно для изооктана и связано с уменьшением свободного объема полимерной сетки. Наименьшее (4–12%) относительное изменение проницаемости азота демонстрировали С10 с меньшей степенью сшивки, что может быть связано с изменением структуры мембраны при высокой концентрации ОД.

24 0

Application of Pervaporation and Vapor-Phase Membrane Method for Concentrating of Furfural from Aqueous Solutions

Issue number 2 from 28.05.2025

Актуальность увеличения производства фурфурола подтверждается расширением областей его применения. Фурфурол производится исключительно путем гидролиза биомассы и для получения товарного фурфурола в настоящее время широко используется ректификация, характеризующаяся значительными капитальными и эксплуатационными затратами. Повышение эффективности процесса концентрирования фурфурола и снижение энергозатрат возможно с применением мембранной технологии. В настоящей работе отражено современное состояние исследований применения первапорации и паробразного мембранного метода, мембранных материалов и мембран для задачи концентрирования фурфурола. Проведен анализ опубликованных экспериментальных данных, включая расчет вклада мембраны в разделительный процесс. Показано, что фактор разделения фурфурол/вода при фазовом переходе приблизительно равен 7 для раствора, содержащего 6 мас.% фурфурола, и слабо зависит от температуры. Фактор разделения фурфурол/вода ПДМС мембраны находится в диапазоне 3.9—7.5. На примере математического моделирования процесса паробразного мембранного выделения фурфурола из гидролизата рассчитаны ожидаемые показатели процесса с использованием доступной мембраны на основе ПДМС. Продемонстрированы преимущества применения мембранной технологии по сравнению с ректификацией: получение потока паров с более высоким содержанием органической фазы (35–50 мас.% вместо 27 мас.%) и более высокой долей фурфурола, направляемого на доочистку после декантации (87% от исходного потока вместо 70%).

24 0