Membránová separace CO2 z emisních plynů

Abstract

Tato diplomová práce je rozdělena na dvě části – teoretickou a praktickou. V teoretické části se zabývá problematikou emisních plynů a možnostmi separace CO2 se zaměřením na membránovou separaci. V praktické části byla provedena experimentální měření membránové separace jak čistých plynů, tak směsi plynů, které odpovídají přibližnému složení v uhelné elektrárně. Byly použity membránové moduly s dutými vlákny a membránová jednotka RALEX GSU-LAB-200. Práce obsahuje i praktické poznatky a zkušenosti z měření. Vyhodnocovaný modul s aktivní vrstvou ze silikonu dosahoval ideální selektivity jen přibližně 2,5. Modul s membránou ze směsi polyimidu a polyetherimidu dosahoval hodnoty ideální selektivity (CO2/N2) až 28. U tohoto modulu bylo zjištěno, že se dosahuje výrazně nižších hodnot permeance a selektivity při separaci směsi plynů, než při separaci čistých plynů. Například separační faktor poklesl na hodnotu 7.

This diploma thesis is divided into two parts - theoretical and practical part. The theoretical part deals with the problematics of emission gases and the possibilities of CO2 separation with the focus on membrane separation. In the practical part were performed experimental measurements of membrane separation of pure gases and gas mixtures, which correspond to the approximate composition of a coal power plant. Hollow fiber membrane modules and the RALEX GSU-LAB-200 membrane unit were used. This work also contains practical knowledge and experience from the measurement. The evaluated module with an active layer of silicone achieved an ideal selectivity of only about 2.5. The membrane module made of the mixture of polyimide and polyetherimide reached ideal selectivity values (CO2/N2) of up to 28. It has been found, that this module achieves significantly lower permeance and selectivity values in the separation of the gas mixture than in the separation of pure gases. For example, the separation factor has dropped to 7.