Jornal de Ciência e Tecnologia de Membranas

Abstrato

Investigação em Membranas Nanocompostas para Separação de CO2/CH4 a Alta Pressão

Xuezhong He e May-Britt Hägg

As novas membranas nanocompostas foram preparadas para a separação de CO2/CH4, e uma boa seletividade >30 a alta pressão >30bar foi obtida testando um módulo de placa e estrutura com uma área de membrana de 110 cm2. Verificou-se que o efeito Joule-Thomson tem uma influência insignificante na queda de temperatura dentro do módulo de membrana devido ao coeficiente de transferência de calor muito elevado para os materiais da membrana, o que é diferente dos resultados da simulação HYSYS. A permeabilidade à água foi determinada como sendo maior em comparação com a permeabilidade ao CO2, especialmente a alta pressão, o que indicou que se deveria atingir um elevado teor de vapor de água no gás de alimentação para evitar a secagem da membrana e manter um elevado desempenho de separação da membrana num processo real. Foi concebido um sistema de membrana de dois estágios para purificar o CH4 a partir de uma mistura de gás 50% CO2/50% CH4, e a pureza do CH4 de 70% pode ser alcançada no 2º estágio. A simulação do processo utilizando o HYSYS integrado com o ChemBrane indicou que é necessário um sistema de membrana multiestágio para satisfazer os requisitos industriais na produção de gás natural doce.