Высокоэффективные композиционные половолоконные мембраны и мембранные модули для разделения низших углеводородов

Впервые будут получены образцы композиционных половолоконных мембран на основе полиалкилметилсилоксанов с длиной бокового заместителя более С8. Будет получен массив экспериментальных данных по влиянию условий формования композиционных мембран на их структурные (толщина селективного слоя), транспортные (газопроницаемость по индивидуальным газам и газовым смесям С1-С4) и разделительные (идеальная селективность и селективность разделения газовых смесей С1-С4) свойства. С учетом полученных данных будет представлена модифицированная методика формования и наработаны образцы композиционных половолоконных мембран, обладающие наилучшими транспортными и разделительными свойствами для разделения низших углеводородов. На основе новых мембран буду разработаны и представлены лабораторные образцы половолоконных газоразделительных модулей. Заявка № 19-19-00647 Страница 45 из 57 Будут разработаны программы для расчета трехмерных потоков на вычислительных машинах с параллельной архитектурой. Впервые будут определены зависимости эффективности поглощения волокнами примеси из трехмерных внешних потоков от чисел Рейнольдса и Пекле с учетом плотности упаковки волокон, свойств мембран, параметров модуля и условий разделения. Будет исследован транспорт в модулях с неупорядоченным расположением волокон; изучено влияние на число Шервуда непараллельности и полидисперсности волокон; выявлены границы применимости модельных подходов к описанию транспорта в реальных модулях. Будет получено уравнение изотермы сорбции смеси н-бутан/метан в селективном слое половолоконных мембран, исследована зависимость коэффициентов диффузии газов от их концентрации в исходной смеси.