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LIQUIDI IONICI IN MEMBRANE PER LA SEPARAZIONE DI GAS

Liquidi ionici fosfoniciLiquidi ionici polimerizzabiliMembrane polimericheSeparazione di CO2Separazione di gas

Introduzione

L’invenzione di questo brevetto si riferisce alla preparazione di membrane sintetiche innovative costituite da liquidi ionici a base di fosfonio polimerizzabili che sono risultati particolarmente adatti per l’uso nella separazione di gas, ed in particolare, nella separazione di CO2, anche in presenza di vapore d’acqua. La tecnologia ben si colloca nella logica dell’economia circolare e del recupero di correnti di scarto.

Caratteristiche Tecniche

Le membrane sono state preparate attraverso la foto-polimerizzazione di una miscela di acrilati contenenti 3 liquidi ionici (IL) con diversa lunghezza della catena alchilica (da etile a ottile): Ethyl3P+, Butyl3P+ e Octyl3P+. La permeabilità di tutti i gas considerati decresce all’aumentare della lunghezza della catena alchilica. Il Ethyl3P+ presenta la più alta permeabilità -tre volte superiore a quella del Octyl3P+. La selettività segue un trend positivo all’aumentare della catena alchilica. Le nuove membrane risultano selettive per il CO2 grazie ai IL che promuovono la solubilità del CO2, favorendone preferenzialmente la sua permeabilità, rispetto agli altri gas di cui il trasporto è influenzato soprattutto da fenomeni di diffusione. Le blande condizioni operative richieste, i ridotti volumi di ingombro, la modularità, l’assenza di solventi assorbenti, la facile scalabilità sono tra i vantaggi più rilevanti che rendono la tecnologia a membrana competitiva e, in molti casi, vincente rispetto alle tecnologie di separazione tradizionali, quali assorbimento, criogenia, etc.

Possibili Applicazioni

  • Tutti i settori industriali coinvolti nella separazione del CO2, tra cui:
    • Upgrading del gas naturale;
    • Upgrading del biogas.
  • Trattamento dei gas di scarico industriali.

Vantaggi

  • IL intrappolati chimicamente nella membrana;
  • Facilità di scale-up per la preparazione delle membrane;
  • Non richiesto l’uso di solventi tossici per la solubilizzazione dei IL;
  • Selettività e flussi esclusivi nella separazione del CO2;
  • Resistenza a miscele gassose contenenti vapore acqueo.