Analisi delle caratteristiche e delle performance di membrane polimeriche a microporosità intrinseca (PIM) per la cattura di CO2

Cipolletta, Mariasole (2016) Analisi delle caratteristiche e delle performance di membrane polimeriche a microporosità intrinseca (PIM) per la cattura di CO2. [Laurea], Università di Bologna, Corso di Studio in Ingegneria chimica e biochimica [L-DM270]
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Abstract

In questo lavoro viene condotta un’analisi critica delle caratteristiche materiali e delle performance di una classe di polimeri recentemente sviluppata, i “Polimeri a Microporosità Intrinseca”, di grande interesse per lo sviluppo di membrane per la separazione di gas, specialmente nella Carbon Capture. Partendo dall’analisi del meccanismo di separazione di gas in membrane polimeriche dense si fornisce una overview sulle tecnologie assodate e innovative per la separazione di gas e per la CC. Le caratteristiche e le proprietà strutturali di rilievo dei polimeri vetrosi sono poi brevemente illustrate e le correlazioni empiriche note tra le suddette e le proprietà di trasporto di materia. Vengono quindi descritti i PIMs analizzando in primis la loro tipica struttura chimica, i processi di sintesi e le caratteristiche principali. Per il PIM-1, capostipite della categoria, il trasporto di gas viene approfondito con lo studio della variabilità delle proprietà quali la permeabilità, la diffusività e la solubilità di penetranti gassosi con i parametri operativi (p, T, composizione dei feed), considerando anche fenomeni tipici dei polimeri vetrosi quali l’aging e l’effetto dei solventi. Sono poi analizzate le proprietà di trasporto nei diversi PIMs, e confrontate con quelle di polimeri di comune utilizzo nelle separazioni in esame. La rielaborazione dei dati raccolti permette di confrontare le performance di una varietà di polimeri nella separazione di gas. In particolare l’analisi critica dei diagrammi permeabilità/selettività induce ad una valutazione approssimativa ma significativa delle possibili soluzioni tra cui optare per una data separazione di gas, considerando anche i parametri operativi tipici della stessa. Infine, vengono riportati e commentati dati di permeazione di miscele gassose in due diversi PIMs e nel polimero PTMSP, ponendo l’attenzione sulle reali condizioni operative con cui la tecnologia a membrane si deve confrontare in applicazioni reali.

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di laurea (Laurea)
Autore della tesi
Cipolletta, Mariasole
Relatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
carbone capture,separazione di gas con membrane,polimeri a microporosità intrinseca,approfondimento sulle proprietà di trasporto del PIM-1,analisi della performance di separazione con membrane polimeriche
Data di discussione della Tesi
14 Luglio 2016
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