Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Программное обеспечение масс-спектрометра позволяет преобразовывать сигнал по каждому определяемому компоненту в величину его парциального давления. Таким образом, объёмный расход пермеата можно определить по формуле J - J p - , (2) J a P a где J r — объёмный расход аргона, см3 мин4 ; pi — парциальное давление компонента i в пермеате, см рт. ст.; pAr — парциальное давление аргона в пермеате, см рт. ст. По результатам исследования половолоконной мембраны из полисульфона установлены значения проницаемости по ряду газов, входящих в состав рассматриваемой газовой смеси. Так, для мембраны из полисульфона проницаемость уменьшается в ряду CO 2 > H 2 S > C 4 H 10 > CH 4 > C 2 H 6 > N 2 > СзН8> Xe и составляет 322,1, 244,3, 37,2, 30, 22,9, 22,3, 16,9 и 11,2 GPU соответственно. Показатели проницаемостей мембраны по индивидуальным газам и компонентам исследуемой газовой смеси представлены в табл. 1. При исследовании газотранспортных характеристик компонентов газовой смеси наблюдается резкое увеличение значений проницаемости, что, вероятнее всего, вызвано пластификацией мембраны под действием диоксида углерода и сероводорода. При этом отмечается значительное снижение селективности мембраны по всем рассмотренным парам газов (табл. 2), однако такие значения сохраняются при длительной эксплуатации мембраны. Так как проницаемость мембраны является ключевой характеристикой, определяющей возможность её применения в мембранно-абсорбционном методе газоразделения, то волокна из полисульфона являются перспективным вариантом. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 13-17. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 13-17. Таблица 1 Проницаемость мембраны для индивидуальных газов (Qi, GPU) и мембраны для компонентов газовой смеси Q 2 , GPU) Проницаемость, GPU Газовый компонент N 2 C H4 Xe C 2 H 6 C 3 H 8 C 4 H 10 CO 2 H 2 S Qi 22,3 30,0 11,2 22,9 16,9 37,2 322,1 244,3 02 103,4 112,1 124,9 131,9 141,2 14,3 332,9 307,2 Примечание. Перепад давления через мембрану 101 кПа, 293,15 K. Таблица 2 Идеальная селективность мембраны (аі) для индивидуальных газов и селективность мембраны (а 2 ) для компонентов газовой смеси Селективность N2/Xe CH4/Xe C2H6/Xe C3H8/Xe C4H10/Xe CO 2 /Xe H2S/Xe а1 2,0 2,7 2,0 1,5 3,3 28,7 21,7 а2 0,8 0,9 1,1 1,1 0,1 2,7 2,5 Выводы Исследована проницаемость газоразделительной половолоконной мембраны из полисульфона. Результаты демонстрируют, что проницаемости мембраны для индивидуальных газов слабо применимы для процессов газоразделения, поскольку не учитывают влияния пластифицирующих эффектов на остальные компоненты смеси. Список источников 16 © Атласкин А. А., Атласкина М. Е., Крючков С. С., Степакова А. Н., Смородин К. А., Воротынцев И. В., 2024