Inovativní zařízení pro tvorbu dynamické kapalné bublinové membrány na vodní bázi pro separaci plynů/par

Oxid uhličitý představuje největší příspěvek k emitovaným skleníkovým plynům. Vedle dobře zavedených technologií odstraňování oxidu uhličitého, včetně adsorpce, úpravy aminy a promývání vodou, jsou hledány nové ekonomicky i ekologicky výhodné technologie. Značné úsilí je v současné době věnováno vývoji a aplikaci membránových procesů pro separaci plynů, protože membrány jsou relativně jednoduché a procesy méně energeticky náročné a snadno škálovatelné. Slabinou většiny membrán je však dobře známý „kompromis“ mezi propustností a selektivitou, tj. membrána typicky nebývá jak vysoce selektivní, tak vysoce propustná.

Naše skupina se dlouhodobě zabývá problematikou separace plynů a par pomocí membrán a jedním ze směrů je i využití kapalných membrán pro dělení oxidu uhličitého z plynných směsí. Práce publikovaná v časopisu Chemical Engineering Journal navazuje na několikaletý výzkum unikátního typu membránového systému tzv. dynamických kapalných membrán vyznačujícího se vysokou selektivitou i propustností plynů a nízkou cenou. V práci je popsáno zařízení pro separaci plynných směsí pomocí dynamické kapalné bublinové membrány (DLBM), které v laboratorních podmínkách prokázalo vynikající účinnost separace pro systémy CO₂/CH₄ a CO₂/O₂. Principem DLBM je kontinuálně regenerovaná síť bublin naplněných směsí plynů; plyny jsou děleny na tenkém kapalném filmu stěn bublin v důsledku různých rozpustností plynů v kapalině tvořící bubliny. Myšlenka systému DLBM je v membránové technologii nová; výhodami jsou několik mikrometrů tlustý kapalný film poskytující vysoký tok, unikátní konstrukce experimentálního zařízení zajišťující kontinuální regeneraci tekutého filmu během procesu a přizpůsobitelné složení tekutého filmu pro vysokou membránovou selektivitu.

• Lin, Y.C.; Setničková, K.; Wang, D.K.; Chu, Y.F.; Šíma, V.; Chiang, Y.Y.; Uchytil, P.; Tseng, H.H.: Innovative water-based dynamic liquid bubble membrane generation device for gas/vapour separation. Chem. Eng. J. 2022, 450(3), 138233-138242. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138233