#дайджест #статьи #публикацииИНХС

Эффективные процессы выделения водорода из промышленных газовых потоков необходимы для построения водородной энергетики будущего.

Мембранное газоразделение имеет серьезные преимущества перед другими технологиями разделения газов: компактность и модульность разделительного оборудования, непрерывность и простота масштабирования процесса, низкие энергозатраты, удобство сочетания с другими процессами. Тем не менее, активное внедрение мембранного выделения водорода сталкивается с серьезными трудностями.

Совместные работы ИНХС РАН и ИНЭОС РАН позволили испытать высокотермостойкие полиимиды на основе бензимидазолдиамина в интервале температур от 50 до 250°С для оценки проницаемости для индивидуальных газов (He, H2, O2, N2, CO2 и CH4) и смесей газов Н2/СО2 различного состава при 250°С.
В ходе работы создан оригинальный стенд для исследования газотранспортных параметров полимерных пленок, мембран и полых волокон при температурах до 300°С. Для проведения длительных высокотемпературных испытаний полимерных пленок разработано специальное композиционное уплотнение на основе графитовой фольги.
На примере ряда термостойких полимеров опробована новая высокотемпературная методика определения проницаемости газов на основе дифференциального метода с газохроматографическим анализом. Методика позволяет экспериментально определять не только коэффициенты проницаемости и диффузии индивидуальных газов в полимерных пленках или проницаемость мембран и полых волокон, но и определять эти параметры для любых смесей газов, в том числе при высоких температурах. С применением методики для двух полиимидов на основе бензимидазолдиамина показано, что коэффициент проницаемости водорода в смесях практически не отличается от коэффициента проницаемости индивидуального газа, в то время как коэффициенты проницаемости углекислого газа в смесях резко снижаются, что приводит к значительному росту фактора разделения в 7 – 40 раз.

С методикой измерений и результатами испытаний можно ознакомиться в публикациях:
 
📑 Газотранспортные свойства полинафтоиленимидобензимидазола при повышенных температурах
Мембраны и мембранные технологии / Membranes and membrane technologies, 2026, том 16, № 2, с. 145–158
DOI: 10.7868/S2218118026020044
 
📑 Методика исследования высокотемпературных процессов газоразделения на полимерных мембранах 
Мембраны и мембранные технологии / Membranes and membrane technologies, 2026, том 16, № 2, с. 111–121
DOI: 10.7868/S2218118026020028