,QVW\WXW,QĪ\QLHULL&KHPLF]QHM

(1)

(2)

,QVW\WXW,QĪ\QLHULL&KHPLF]QHM

Polskiej Akademii Nauk

PRACE NAUKOWE

,167<7878,1ĩ<1,(5,,&+(0,&=1(- POLSKIEJ AKADEMII NAUK

Zeszyt 23

Gliwice 2019

(3)

Rada Redakcyjna

$QQD*DQFDUF]\N0LHF]\VáDZ-DURV]\ĔVNL.DWDU]\QD0DUHV]

Adam Rotkegel, 0DUHN7DĔF]\N

Redaktor

$QGU]HM.RáRG]LHM

Sekretarz Redakcji

$JQLHV]ND*ąV]F]DN

Copyright ¤ E\,QVW\WXW,QĪ\QLHULL&KHPLF]QHM3$1 Gliwice 2019

PL ISSN 1509-0760

1DNáDGHJ]$UNZ\G5,8 Druk i oprawa:

$JHQFMD:\GDZQLF]DÄ$5*,´VF

50-542 :URFáDZXOĩHJLHVWRZVND

tel./fax (071) 78 99 218 argi@wr.home.pl

63,675(ĝ&,

.XSDPLĊFL3URIHVRUD.U]\V]WRID:DUPX]LĔVNLHJR

&\JDQ0DUHN7DĔF]\N0DQIUHG-DVFKLN-RODQWD

-DVFKLN$UWXU:RMG\áD(OĪELHWD6RáW\V

$QDOL]DSU]\GDWQRĞFLPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FKGRSURFHVX]DWĊĪDQLD

Ĕ

$JQLHV]NDąV]F]DNUDĪ\QD%DUWHOPXV0LHF]\VáDZ-DURV]\ĔVNL$QGU]HM

ORWQ\FK]ZLą]NyZ .DWDU]\QD6LQGHUD0DWHXV].RUS\Ğ$QQD*DQFDUF]\N0DU]HQD

,ZDQLV]\Q7DGHXV].OHV]F]$QGU]HM.RáRG]LHM

2NUHĞOHQLHLQHUF\MQHMLOHSNRĞFLRZHMVNáDGRZHMRSRUyZSU]HSá\ZXSU]H]

Z\SHáQLHQLDVWUXNWXUDOQH]Z\NRU]\VWDQLHPXRJyOQLRQHJRUyZQDQLD

/pYrTXH¶D/(*

5R]G]LDáPLHV]DQLQJD]RZ\FKSU]\Z\NRU]\VWDQLXFLHNá\FKPHPEUDQQD

SRGáRĪXFHUDPLF]Q\PLPSUHJQRZDQ\PFLHF]ąMRQRZą

(OĪELHWD6]F]\UED+DQQD.RODUF]\N%RĪHQD-DQXV$JQLHV]ND*ąV]F]DN

3URMHNWRZDQLHXNáDGXNRPHWDEROLF]QHJRGODSURFHVXWUDQVIRUPDFML

(4)

3 63,675(ĝ&,

.XSDPLĊFL3URIHVRUD.U]\V]WRID:DUPX]LĔVNLHJR … … … … ...5 1. Aleksandra Janusz- &\JDQ0DUHN7DĔF]\N0DQIUHG-DVFKLN-RODQWD

-DVFKLN$UWXU:RMG\áD(OĪELHWD6RáW\V

$QDOL]DSU]\GDWQRĞFLPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FKGRSURFHVX]DWĊĪDQLD

metanu z powietrza wentylacyjnego kopal Ĕ………...……...7 2. $JQLHV]NDąV]F]DNUDĪ\QD%DUWHOPXV0LHF]\VáDZ-DURV]\ĔVNL$QGU]HM

Burghardt

Modelowanie procesu oczyszczania powietrza z ORWQ\FK]ZLą]NyZ

organicznych; modele jedno-substratowe ….……… ………..23 3. .DWDU]\QD6LQGHUD0DWHXV].RUS\Ğ$QQD*DQFDUF]\N0DU]HQD

,ZDQLV]\Q7DGHXV].OHV]F]$QGU]HM.RáRG]LHM

2NUHĞOHQLHLQHUF\MQHMLOHSNRĞFLRZHMVNáDGRZHMRSRUyZSU]HSá\ZXSU]H]

Z\SHáQLHQLDVWUXNWXUDOQH]Z\NRU]\VWDQLHPXRJyOQLRQHJRUyZQDQLD

/pYrTXH¶D/( .……….43* 4. Adam Rotkegel, Zenon Ziobrowski

5R]G]LDáPLHV]DQLQJD]RZ\FKSU]\Z\NRU]\VWDQLXFLHNá\FKPHPEUDQQD

SRGáRĪXFHUDPLF]Q\PLPSUHJQRZDQ\PFLHF]ąMRQRZą………55 5. (OĪELHWD6]F]\UED+DQQD.RODUF]\N%RĪHQD-DQXV$JQLHV]ND*ąV]F]DN

3URMHNWRZDQLHXNáDGXNRPHWDEROLF]QHJRGODSURFHVXWUDQVIRUPDFML-

dioksanu: studia literaturowe i eksperymenty………..…69

(5)

4 In Memorian prof. Krzysztof :DUPX]LĔVNL……… 5 1. Aleksandra Janusz- &\JDQ0DUHN7DĔF]\N0DQIUHG-DVFKLN-RODQWD

-DVFKLN$UWXU:RMG\áD(OĪELHWD6RáW\V

The analysis of the suitability of membrane materials for the enrichment of methane from ventilation air ……...………...………7 2. $JQLHV]NDąV]F]DNUDĪ\QD%DUWHOPXV0LHF]\VáDZ-DURV]\ĔVNL$QGU]HM

Burghardt

Modelling of the process of air purification from volatile organic

compounds; the one-substrate models ………23 3. .DWDU]\QD6LQGHUD0DWHXV].RUS\Ğ, Anna Gancarczyk, Marzena

,ZDQLV]\Q7DGHXV].OHV]F]$QGU]HM.RáRG]LHM

Estimation of the viscous and inertial friction components of the flow resistance for structured internals using the generalised lévêque equation

(GLE) ………..………… 43

4. Adam Rotkegel, Zenon Ziobrowski

Gas mixture separation on ceramic membranes impregnated with ionic liquid ………55 5. (OĪELHWD6]F]\UED+DQQD.RODUF]\N%RĪHQD-DQXV$JQLHV]ND*ąV]F]DN

Designing of cometabolic microbial degradation of 1,4-dioxane: literature studies and experiments ………...69

.83$0,ĉ&,352)(625$ .5=<6=72)$:$508=,ē6

F]HUZFD NUyWNR SU]HG URF]QLFą VZRLFK XURG]LQ ]PDUá 3URIHVRU .U]\V]WRI

:DUPX]LĔVNL ,QĪ\QLHULD FKHPLF]QD Z 3ROVFH XWUDFLáD W\P VDP\P Z\ELWQHJR

.U]\V]WRI:DUPX]LĔVNLXURG]LáVLĊF]HUZFDURNXZ

XNRĔF]\á ] Z\UyĪQLHQLHP VWXGLD QD :\G]LDOH &KHPLF]Q\P 3ROLWHFKQLNL ĝOąVNLHM

SRGMąáSUDFĊZ ,QVW\WXFLHZyZF]DV =DNáDG]LH,QĪ\QLHULL&KHPLF]QHM3$1

X]\VNDá VWRSLHĔ GRNWRUD D G]LHVLĊü ODW SyĨQLHM VWRSLHĔ

QDGDáPX W\WXá SURIHVRUD &DáH Ī\FLH ]DZRGRZH L QDXNRZH 3URIHVRU :DUPX]LĔVNL ]ZLą]Dá

,QVW\WXWHP ,QĪ\QLHULL &KHPLF]QHM 3$ ]RVWDá SRZRáDQ\

.U]\V]WRID :DUPX]LĔVNLHJR REHMPXMH SRQDG

(6)

5 .83$0,ĉ&,352)(625$ .5=<6=72)$:$508=,ē6KIEGO

F]HUZFD NUyWNR SU]HG URF]QLFą VZRLFK XURG]LQ ]PDUá 3URIHVRU .U]\V]WRI

:DUPX]LĔVNL ,QĪ\QLHULD FKHPLF]QD Z 3ROVFH XWUDFLáD W\P VDP\P Z\ELWQHJR

uczonego.

.U]\V]WRI:DUPX]LĔVNLXURG]LáVLĊF]HUZFDURNXZ Gliwicach. W roku 1970 XNRĔF]\á ] Z\UyĪQLHQLHP VWXGLD QD :\G]LDOH &KHPLF]Q\P 3ROLWHFKQLNL ĝOąVNLHM

i SRGMąáSUDFĊZ ,QVW\WXFLHZyZF]DVjeszcze =DNáDG]LH,QĪ\QLHULL&KHPLF]QHM3$1

w Gliwicach. W roku X]\VNDá VWRSLHĔ GRNWRUD D G]LHVLĊü ODW SyĨQLHM VWRSLHĔ

doktora habilitowanego. W 1999 roku Prezydent Rzeczypospolitej Polskiej QDGDáPX

W\WXá SURIHVRUD &DáH Ī\FLH ]DZRGRZH L QDXNRZH 3URIHVRU :DUPX]LĔVNL ]ZLą]Dá

z ,QVW\WXWHP ,QĪ\QLHULL &KHPLF]QHM 3$N. W 2003 roku ]RVWDá SRZRáDQ\ przez Prezesa Polskiej Akademii Nauk na stanowisko jego dyrektora.

Dorobek naukowy Profesora .U]\V]WRID :DUPX]LĔVNLHJR REHMPXMH SRQDG 200

publikacji, RSUDFRZDĔ PRQRJUDILF]Q\FK i UHIHUDWyZ NRQIHUHQF\MQ\FK z takich

(7)

6 A. J

ANUSZ

-C

YGAN

i inni

REV]DUyZ EDGDZF]\FK MDN ZLHORVNáDGQLNRZ\ UXFK PDV\ ]MDZLVND SRZLHU]FKQLRZH

]ZLą]DQH]WUDQVSRUWHPPDV\UHDNFMHFKHPLF]QHoraz separacja mieszanin gazowych metodami adsorpcyjnymi i membranowymi:\SURPRZDáRQWDNĪHGRNWRUyZRUD]

UHFHQ]RZDá L RSLQLRZDá NLONDG]LHVLąW UR]SUDZ GRNWRUVNLFK SUDF KDELOLWDF\MQ\FK

i ZQLRVNyZR QDGDQLHW\WXáXSURIHVRUD

3URIHVRU .U]\V]WRI :DUPX]LĔVNL PRFQR DQJDĪRZDá VLĊ w prace SRĞZLĊFRQe RJUDQLF]DQLX HPLVML JD]yZ FLHSODUQLDQ\FK-DNR HNVSHUW ,QWHUJRYHUQPHQWDO 3DQHO RQ

Climate ChDQJH ,3&& XF]HVWQLF]\á Z opracowaniu Raportu Specjalnego na temat ZSá\ZXGZXWOHQNXZĊJODQD]PLDQ\NOLPDW\F]QH

3URIHVRU :DUPX]LĔVNL DNW\ZQie XF]HVWQLF]\á Z SUDFDFK .RPLWHWX ,QĪ\QLHULL

Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk oraz wielu innych organizacji QDXNRZ\FKLSDQHOLHNVSHUWyZ %\áRQWHĪZLHOROHWQLPF]áRQNLHP5DG\5HGDNF\MQHM

F]DVRSLVPD3UDFH1DXNRZH,QVW\WXWX,QĪ\QLHULL&KHPLF]QHM3ROVNLHM$NDGHPLL1DXN

:X]QDQLXMHJR]DVáXJ3UH]\GHQW5]HF]\SRVSROLWHM3ROVNLHMXKRQRURZDáJR.U]\ĪHP

Kawalerskim Orderu Odrodzenia Polski.

$ē&=<. 2-'<à$ /ĩ%,(7$ 2à7<6

$1$/,=$35=<'$712ĝ&, 0$7(5,$àÏ:0(0%5$12:

=$7ĉĩ$1,$0(7$18 .23$/ē

,QVW\WXW,QĪ\QLHULL&KHPLF]QHM3ROVNLHM$NDGHPLL1DXNXO%DáW\FND

3U]HSURZDG]RQRDQDOL]ĊPRĪOLZRĞFLZ\NRU]\VWDQLDLVWQLHMąF\FK PDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FKQDSRWU]

:\W\SRZDQRJUXSĊPDWHULDáyZNWyUHSRWH FMDOQLH PRĪQD ]DVWRVRZDü GR SURFHVyZ ]DWĊĪDQLD PHWDQX ] SRZLHWU]D ZHQW\ODF\MQHJR NRSDOĔ

3U]HSURZDG]RQR WDNĪH REOLF]HQLD V\PXODF\MQH SURFHVX SHUPHDFML GOD

Ī Z\NRU]\VWXMąF\P WDNą PHPEUDQĊ PRĪQD X]\VNDü JD]

Z]ERJDFRQ\RVWĊĪHQLXPHWDQX NWyUHMHVWZ\VWDUF]DMąFH]SXQNWXZLG]HQLDSURGXNFML

XĪ\WHF]QHJRFLHSáDZDXWRWHUPLF]Q\PUHDNWRU]HUHZHUV\M

6áRZDNOXF]RZH PHWDQ]SRZLHWU]DZHQW\ODF\MQHJRNRSDOĔ9$0

-HGQą]EDUG]LHM

F\PV]\E\NRSDOĔZĊJODNDPLHQQHJRLRNUHĞODQHJRZOLWHUDWXU]HMDNR9$0 ą

0HWDQZ\G]LHODMąF\ VLĊ ] SRNáDGyZ ZĊJODMHVW RGSURZDG]DQ\ QD

SRZLHU]FKQLĊZSURFHVDFKSU]HZLHWU]DQLDLRGPHWDQRZDQLD

(8)

7 Prace Naukowe IICh PAN, 23, 7÷22 (2019)

A

^LEKSANDRA

J

^ANUSZ

-C

^YGAN

, M

^AREK

T

$ē&=<.

, M

^ANFRED

J

^ASCHIK

, J

^OLANTA

J

^ASCHIK

, A

^RTUR

W

2-'<à$

, E

/ĩ%,(7$

S

2à7<6

$1$/,=$35=<'$712ĝ&, 0$7(5,$àÏ:0(0%5$12:YCH DO PROCESU =$7ĉĩ$1,$0(7$18 Z POWIETRZA

WENTYLACYJNEGO .23$/ē

,QVW\WXW,QĪ\QLHULL&KHPLF]QHM3ROVNLHM$NDGHPLL1DXNXO%DáW\FND-100 Gliwice

3U]HSURZDG]RQRDQDOL]ĊPRĪOLZRĞFLZ\NRU]\VWDQLDLVWQLHMąF\FK PDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FKQDSRWU]e- by separacji metanu zawartego w mieszaninach gazowych. :\W\SRZDQRJUXSĊPDWHULDáyZNWyUHSRWHn- FMDOQLH PRĪQD ]DVWRVRZDü GR SURFHVyZ ]DWĊĪDQLD PHWDQX ] SRZLHWU]D ZHQW\ODF\MQHJR NRSDOĔ

3U]HSURZDG]RQR WDNĪH REOLF]HQLD V\PXODF\MQH SURFHVX SHUPHDFML GOD jednej wytypowanej membrany.

Stwierdzono, Īe w procesie membranowym, Z\NRU]\VWXMąF\P WDNą PHPEUDQĊ, PRĪQD X]\VNDü JD]

Z]ERJDFRQ\RVWĊĪHQLXPHWDQXco najmniej NWyUHMHVWZ\VWDUF]DMąFH]SXQNWXZLG]HQLDSURGXNFML

XĪ\WHF]QHJRFLHSáDZDXWRWHUPLF]Q\PUHDNWRU]HUHZHUV\Mnym.

6áRZDNOXF]RZH PHWDQ]SRZLHWU]DZHQW\ODF\MQHJRNRSDOĔ9$0separacja membranowa, mem- brany polimerowe, membrany nieorganiczne, membrany MMMs

An analysis of the possibilities of using existing membrane materials for the separation of methane con- tained gas mixtures was carried out. A group of materials was selected that could potentially be used for the recovery of methane from mine ventilation air. Simulation of the permeation process for the selected membrane were also carried out. It was found that in such a process the enriched stream containing at least 0.5 vol% of methane can be produced, which should ensure the heat recovery when fed to a thermal reverse-flow reactor.

Keywords: ventilation air methane (VAM), membrane separation, polymeric membranes, inorganic membranes, MMMs membranes

1. WPROWADZENIE

-HGQą]EDUG]LHMistotnych kwestii o znaczeniu ekologicznym i gospodarczym jest zagospodarowanie metanu emitowanego z powietrzem wentylacyjnym, opuszczają

F\PV]\E\NRSDOĔZĊJODNDPLHQQHJRLRNUHĞODQHJRZOLWHUDWXU]HMDNR9$0 (ventila- tion air methane) 0HWDQZ\G]LHODMąF\ VLĊ ] SRNáDGyZ ZĊJODMHVW RGSURZDG]DQ\ QD

SRZLHU]FKQLĊZSURFHVDFKSU]HZLHWU]DQLDLRGPHWDQRZDQLDUsuwanie metanu w ko-

SDOQLDFK PD SU]HGH ZV]\VWNLP Z\HOLPLQRZDü ]DJURĪHQLH HNVSOR]ML PLHV]DQNL So-

wietrzno-metanowej. Z drugiej strony metan to wysokoenergetyczne SDOLZR NWyUH

(9)

8 A. J

ANUSZ

-C

YGAN

i inni

PRĪH E\ü Z\NRU]\VWDQH GR SURGXNFML HQHUJLL HOHNWU\F]QHM L FLHSOQHM W kopalniach NUDMRZ\FK]SRMHG\QF]HJRV]\EXRGSURZDG]DVLĊRGGR 400 000 m

³

h

^-1

mie- szaniny powietrzno-meta QRZHMRĞUHGQLPVWĊĪHQLXPHWDQXZ\QRV]ąF\PRNRáR

obj. [1,2]. =DVDGQLF]DWUXGQRĞüZZ\NRU]\VWDQLXWHJRJD]X]ZLą]DQDMHVW]IDNWHPĪH

PHWDQ Z SRZLHWU]X ZHQW\ODF\MQ\P NRSDOĔ Z\VWĊSXMH Z EDUG]R PDá\P VWĊĪHQLX

ZSRWĊĪQHMPDVLHEDODVWXW ostatnich latach opracowano ZLHOHXU]ąG]HĔLWHFKQRORJLL

SR]ZDODMąF\FK JRVSRGDUF]R Z\NRU]\VW\ZDü Z LQVWDODFMDFK FLHSáRZQLF]R- energetycznych metan odprowadzany ZSURFHVDFKRGPHWDQRZDQLDNRSDOĔZĊJODNa- miennego. Jednak uU]ąG]HQLDWHZ\PDJDMą ustabilizowanego VWĊĪHQLDPHWDQX na po- ziomie co najmniej 0,5% obj. [1௅7]. W 2016 roku prowadzono QD ĞZLHFLH 13 SURMHNWyZ GRW\F]ąF\FK 9$0 >@ 3UDZLH ZV]\VWNLH WH SURMHNW\ GRW\F]\á\ spalania PHWDQX]DZDUWHJRZSRZLHWU]XZHQW\ODF\MQ\PNRSDOĔ ZUyĪQHJRW\SXUHDNWRUDFKF]\

WXUELQDFKJD]RZ\FKDW\ONRMHGHQSURMHNWGRW\F]\áZ]ERJacania VAM w metan me- todami adsorpcyjnymi [9].

:,,&K3$1RSUDFRZDQRWHFKQRORJLĊXWOHQLDQLDPHWDQX]SRZLHWU]DZHQW\ODF\j- nego w niekatalitycznym, termicznym reaktorze rewersyjnym [2,10] :\ND]DQR ĪH

UHDNWRUWDNLPRĪHSUDFRZDüDXWRWHUPLF]QLHMXĪSU]\VWĊĪHQLDFKPHWDQXZ\QRV]ąF\FK

REMMHGQDN XW\OL]DFMD Z\G]LHODQHJR FLHSáDMHVW PRĪOLZD SU]\ VWĊĪHQLDFK &+

4

Z\ĪV]\FKRGREM [2]. Wykorzystanie w tym przypadku energii zawartej w me- WDQLH HPLWRZDQ\P ] SRZLHWU]HP ZHQW\ODF\MQ\P ZLąĪH VLĊ ]DWHP ] NRQLHF]QRĞFLą

SRGZ\ĪV]HQLDVWĊĪHQLDCH

4

ZJD]LH]DVLODMąF\PUHDNWRUUHZHUV\MQ\GRSR]LRPXZ\Ī

V]HJR QLĪ REM 1DWXUDOQ\P VSRVREHP ]ZLĊNV]HQLD VWĊĪHQLD &+

4

w powietrzu ZHQW\ODF\MQ\PZ\GDZDüVLĊPRĪHPLHV]DQLHJR]Z\VRNRVWĊĪRQ\PVWUXPLHQLHPJD]X z odmetanowania. 0HWDQ ] RGPHWDQRZDQLD MHVW MHGQDN MXĪ Z SROVNLFK NRSDOQLDFK

Z\NRU]\VW\ZDQ\QDV]HUHJVSRVREyZ>11@$OWHUQDW\ZąMHVWPLHV]DQLHSRZLHWU]DZHn- W\ODF\MQHJR ] JD]HP ]LHPQ\P EąGĨ ]DWĊĪDQLH PHWDQX PHWRGDPL VHSDUDF\MQ\PL

:W\PGUXJLPSU]\SDGNXLQWHUHVXMąFymi opcjami PRJąE\üDOER proces hybrydowy adsorpcyjno-membranowy, opracowany w Instytucie na potrzeby wydzielania CO

2

ze strumieni spalin [12] L SU]\VWRVRZDQ\ GR ]DWĊĪDQLD QLVNRVWĊĪRQ\FK ]DQLHF]\V]F]HĔ

w powietrzu [13] albo sama technologia membranowa.

Na ĞZLHFLHLVWQLHMHMXĪZLHOHSU]HP\VáRZ\FKLQVWDODFMLPHPEUDQRZ\FKGRVHSDUa- FML JD]yZ 6ą WR SU]HGH ZV]\VWNLP LQVWDODFMH GR RG]\VNLZDQLD ZRGRUX SR V\QWH]LH

DPRQLDNX UR]G]LDáX SRZLHWU]D XVXZDQLD &2

2

z gazu ziemnego i biogazu czy wy- FKZ\WX ORWQ\FK ]ZLą]NyZ RUganicznych [14௅17]. 3URFHV\ PHPEUDQRZH FHFKXMą VLĊ

]ZDUWą ]DEXGRZą PRGXáyZ áDWZ\P SRZLĊNV]Dniem skali procesu prowadzonego Z VSRVyE FLąJá\ QLVNLm ]XĪ\FLHP energii (co wynika ] EUDNX SU]HMĞü PLĊG]\ID]o- wych) oraz brakiem NRQLHF]QRĞFL VWRVRZDQLD GRGDWNRZ\FK VRUEHQWyZ, co czyni je niezwykle atrakcyjnym, QLVNRHQHUJHW\F]Q\P UR]ZLą]DQLHP Z ZLHOX SURFHVDFK [16௅19@ -DNR RJUDQLF]HQLD Z XSRZV]HFKQLDQLX SURFHVyZ PHPEUDQRZ\FK GR SRd- Z\ĪV]DQLDVWĊĪHQLDPHWDQX]DZDUWHJRZSRZLHWU]XZHQW\ODF\MQ\PNRSDOĔZ\PLHQLD

VLĊ ]DUyZQR NRQLHF]QRĞü VSUĊĪDQLa RJURPQHM LORĞFL JD]X R QLVNLHM ]DZDUWRĞFL &+

4

LVWRVRZDQLDPHPEUDQREDUG]RGXĪ\FKSRZLHU]FKQLDFKQDUDĪRQ\FK

2GXNáDGyZVWRVRZDQ\FKGRSRGZ\ĪV]DQLD VWĊĪHQLDPHWDQXZ9$0RF]HNXMHVLĊ

VWDELOQHJRVWĊĪHQLD&+ QDSR]LRPLHREMSU]\MDNQDMPQLHMV]HMHQHUJRFKáRQQ ĞFLSURFHVX RVWĊSQH NRPHUF\MQHPHPEUDQ\VWRVRZDQHGRUR]G]LDáXPHWDQX

]HZ]JOĊGXQD]QLNRPą]DZDUWRĞüPHWDQXZ9$0QLHJZDUDQWXMąX]\VNDQLDRGS ZLHGQLHJR VWĊĪHQLD Z SRMHG\QF]\P XNáDG]LH SURFHVLH D ZLHORVWRSQLRZH XNáDG\

PRJą E\ü HNRQRPLF]QLH QLHRSáDFDOQH 'ODWHJR ZLĊNV]RĞü EDGDĔ VNL URZDQDMHVWQDSRV]XNLZDQLHQRZ\FKPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FKGRVHSDUDFMLPHW

DLFKNUyWNLSU]HJOąGPRĪQD]QDOHĨüPLQZSUDFDFK%DNHUDL/RZD>

RUD]6DQ\DODLZVSyáSUDFRZQLNyZ>

&HOHP SUDF\ E\áR RNUHĞOHQLH SU]\GDWQRĞFL WUDG\F\MQ\FK L QRZRRSUDFRZ\ZDQ\FK

PDWHULDáyZ PHPEUDQRZ\FK

DZV]F]HJyOQRĞFLZ\W\SRZDQLHJUXS\PDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FKGR]DWĊĪDQLD&+

SRFKRG]ąFHJR ] SRZLHWU]D ZHQW\ODF\MQHJR NRSDOĔ

000௅0DWULPLG&06

MHVW WUXGQD GR SU]HSURZDG]HQLD ]H Z]JOĊGX QD SRGREQą ZLH NRĞüF]ąVWHF]HND]RWXLPHWDQX

5\V5R]PLDU\LNV]WDáW\F]ąVWHF]HN1

PRJą E\ü VHOHNW\ZQH ]DUyZQRGODPHWDQXMDNLGODD]RWX1DU\VSRND]DQRWHJRW\SXPHPEUDQ\

2SU]\GDWQRĞFLGDQHMPHPEUDQ\ZSURFHVDFKVHSDUDFMLJD]yZĞZLDGF]ą]DUyZQR

ZDUWRĞFL ZVSyáF]\QQLNyZ SHUPHDFML GHWHUPLQXMąFH Z\PDJDQą SRZLHU]FKQLĊ PH EUDQ\MDNLZVSyáF]\QQLNLVHSDUDFMLZSá\ZDMąFHQDF]\VWRĞüSURGXNWX2ELHWHZLH NRĞFLSRZLQQ\E\üMDNQDMZ\ĪV]H-HGQDNZSURFHVDFKVHSDUDF\MQ\FKG]LDáDMąF\FKQD

H VHOHNW\ZQRĞFL G\IX]\MQHM REVHUZRZDQ\ MHVW HIHNW RGZURWQHM ]DOHĪQRĞFL

(10)

$QDOL]DSU]\GDWQRĞFLPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FK« 9 PRĪH E\ü Z\NRU]\VWDQH GR SURGXNFML HQHUJLL HOHNWU\F]QHM L FLHSOQHM

NUDMRZ\FK]SRMHG\QF]HJRV]\EXRGSURZDG]DVLĊRGGR

QRZHMRĞUHGQLPVWĊĪHQLXPHWDQXZ\QRV]ąF\PRNRáR

=DVDGQLF]DWUXGQRĞüZZ\NRU]\VWDQLXWHJRJD]X]ZLą]DQDMHVW]IDNWHPĪH

PHWDQ Z SRZLHWU]X ZHQW\ODF\MQ\P NRSDOĔ Z\VWĊSXMH Z EDUG]R PDá\P VWĊĪHQLX

ZSRWĊĪQHMPDVLHEDODVWX ZLHOHXU]ąG]HĔLWHFKQRORJLL

SR]ZDODMąF\FK JRVSRGDUF]R Z\NRU]\VW\ZDü Z LQVWDODFMDFK FLHSáRZQLF]R ZSURFHVDFKRGPHWDQRZDQLDNRSDOĔZĊJODN U]ąG]HQLDWHZ\PDJDMą VWĊĪHQLDPHWDQX

௅ QD ĞZLHFLH

SURMHNWyZ GRW\F]ąF\FK 9$0 >@ 3UDZLH ZV]\VWNLH WH SURMHNW\ GRW\F]\á\

PHWDQX]DZDUWHJRZSRZLHWU]XZHQW\ODF\MQ\PNRSDOĔ ZUyĪQHJRW\SXUHDNWRUDFKF]\

WXUELQDFKJD]RZ\FKDW\ONRMHGHQSURMHNWGRW\F]\áZ]ERJ

:,,&K3$1RSUDFRZDQRWHFKQRORJLĊXWOHQLDQLDPHWDQX]SRZLHWU]DZHQW\ODF\

:\ND]DQR ĪH

UHDNWRUWDNLPRĪHSUDFRZDüDXWRWHUPLF]QLHMXĪSU]\VWĊĪHQLDFKPHWDQXZ\QRV]ąF\FK

REMMHGQDN XW\OL]DFMD Z\G]LHODQHJR FLHSáDMHVW PRĪOLZD SU]\ VWĊĪHQLDFK &+

Z\ĪV]\FKRGREM

WDQLH HPLWRZDQ\P ] SRZLHWU]HP ZHQW\ODF\MQ\P ZLąĪH VLĊ ]DWHP ] NRQLHF]QRĞFLą

SRGZ\ĪV]HQLDVWĊĪHQLD ZJD]LH]DVLODMąF\PUHDNWRUUHZHUV\MQ\GRSR]LRPXZ\Ī

V]HJR QLĪ REM 1DWXUDOQ\P VSRVREHP ]ZLĊNV]HQLD VWĊĪHQLD &+

ZHQW\ODF\MQ\PZ\GDZDüVLĊPRĪHPLHV]DQLHJR]Z\VRNRVWĊĪRQ\PVWUXPLHQLHPJD]X 0HWDQ ] RGPHWDQRZDQLD MHVW MHGQDN MXĪ Z SROVNLFK NRSDOQLDFK

Z\NRU]\VW\ZDQ\QDV]HUHJVSRVREyZ> @$OWHUQDW\ZąMHVWPLHV]DQLHSRZLHWU]DZH W\ODF\MQHJR ] JD]HP ]LHPQ\P EąGĨ ]DWĊĪDQLH PHWDQX PHWRGDPL VHSDUDF\MQ\PL

:W\PGUXJLPSU]\SDGNXLQWHUHVXMąF PRJąE\üDOER

L SU]\VWRVRZDQ\ GR ]DWĊĪDQLD QLVNRVWĊĪRQ\FK ]DQLHF]\V]F]HĔ

ĞZLHFLHLVWQLHMHMXĪZLHOHSU]HP\VáRZ\FKLQVWDODFMLPHPEUDQRZ\FKGRVHSDU FML JD]yZ 6ą WR SU]HGH ZV]\VWNLP LQVWDODFMH GR RG]\VNLZDQLD ZRGRUX SR V\QWH]LH

DPRQLDNX UR]G]LDáX SRZLHWU]D XVXZDQLD &2

FKZ\WX ORWQ\FK ]ZLą]NyZ RU ௅ 3URFHV\ PHPEUDQRZH FHFKXMą VLĊ

]ZDUWą ]DEXGRZą PRGXáyZ áDWZ\P SRZLĊNV]D

Z VSRVyE FLąJá\ QLVNL ]XĪ\FLHP ] EUDNX SU]HMĞü PLĊG]\ID]

NRQLHF]QRĞFL VWRVRZDQLD GRGDWNRZ\FK VRUEHQWyZ

QLVNRHQHUJHW\F]Q\P UR]ZLą]DQLHP Z ZLHOX SURFHVDFK

௅ @ -DNR RJUDQLF]HQLD Z XSRZV]HFKQLDQLX SURFHVyZ PHPEUDQRZ\FK GR SR Z\ĪV]DQLDVWĊĪHQLDPHWDQX]DZDUWHJRZSRZLHWU]XZHQW\ODF\MQ\PNRSDOĔZ\PLHQLD

VLĊ ]DUyZQR NRQLHF]QRĞü VSUĊĪDQL RJURPQHM LORĞFL JD]X R QLVNLHM ]DZDUWRĞFL &+

(<0,3% obj.), jak LVWRVRZDQLDPHPEUDQREDUG]RGXĪ\FKSRZLHU]FKQLDFKQDUDĪRQ\FK

przy tym na obecne w powietrzu wentylacyjnym zanieczyszczenia.

2GXNáDGyZVWRVRZDQ\FKGRSRGZ\ĪV]DQLD VWĊĪHQLDPHWDQXZ9$0RF]HNXMHVLĊ

VWDELOQHJRVWĊĪHQLD&+

4

QDSR]LRPLHREMSU]\MDNQDMPQLHMV]HMHQHUJRFKáRQQo- ĞFLSURFHVXDRVWĊSQHobecnie NRPHUF\MQHPHPEUDQ\VWRVRZDQHGRUR]G]LDáXPHWDQX

]HZ]JOĊGXQD]QLNRPą]DZDUWRĞüPHWDQXZ9$0QLHJZDUDQWXMąX]\VNDQLDRGSo- ZLHGQLHJR VWĊĪHQLD Z SRMHG\QF]\P XNáDG]LH SURFHVLH D ZLHORVWRSQLRZH XNáDG\

membranowe PRJą E\ü HNRQRPLF]QLH QLHRSáDFDOQH 'ODWHJR ZLĊNV]RĞü EDGDĔ VNLe- URZDQDMHVWQDSRV]XNLZDQLHQRZ\FKPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FKGRVHSDUDFMLPHWa- nuDLFKNUyWNLSU]HJOąGPRĪQD]QDOHĨüPLQZSUDFDFK%DNHUDL/RZD>6], Ninga i Korosa [17], Carreona [18,19] RUD]6DQ\DODLZVSyáSUDFRZQLNyZ>20].

&HOHP SUDF\ E\áR RNUHĞOHQLH SU]\GDWQRĞFL WUDG\F\MQ\FK L QRZRRSUDFRZ\ZDQ\FK

PDWHULDáyZ PHPEUDQRZ\FK na potrzeby separacji metanu z mieszanin gazowych, DZV]F]HJyOQRĞFLZ\W\SRZDQLHJUXS\PDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FKGR]DWĊĪDQLD&+

4

SRFKRG]ąFHJR ] SRZLHWU]D ZHQW\ODF\MQHJR NRSDOĔ Dla wytypowanej membrany 000௅0DWULPLG&06

^o

C) przeprowadzono obliczenia symulacyjne pro- cesu permeacji.

2. SEPARACJA MEMBRANOWA N

2

/CH

4

Separacja N

2

/CH

4

MHVW WUXGQD GR SU]HSURZDG]HQLD ]H Z]JOĊGX QD SRGREQą ZLHl- NRĞüF]ąVWHF]HND]RWXLPHWDQX, por. rys.1.

5\V5R]PLDU\LNV]WDáW\F]ąVWHF]HN12 i CH₄ [17]

Fig. 1. Sizes and shapes of N₂ and CH₄ molecule [17]

Membrany stosowane do rozdzielania mieszaniny N

2

/CH

4

PRJą E\ü VHOHNW\ZQH

]DUyZQRGODPHWDQXMDNLGODD]RWX1DU\VSRND]DQRWHJRW\SXPHPEUDQ\

2SU]\GDWQRĞFLGDQHMPHPEUDQ\ZSURFHVDFKVHSDUDFMLJD]yZĞZLDGF]ą]DUyZQR

ZDUWRĞFL ZVSyáF]\QQLNyZ SHUPHDFML GHWHUPLQXMąFH Z\PDJDQą SRZLHU]FKQLĊ PHm- EUDQ\MDNLZVSyáF]\QQLNLVHSDUDFMLZSá\ZDMąFHQDF]\VWRĞüSURGXNWX2ELHWHZLHl- NRĞFLSRZLQQ\E\üMDNQDMZ\ĪV]H-HGQDNZSURFHVDFKVHSDUDF\MQ\FKG]LDáDMąF\FKQD

podstawiH VHOHNW\ZQRĞFL G\IX]\MQHM REVHUZRZDQ\ MHVW HIHNW RGZURWQHM ]DOHĪQRĞFL

(11)

10 A. J

ANUSZ

-C

YGAN

i inni

SRPLĊG]\SU]HSXV]F]DOQRĞFLąLVHOHNW\ZQRĞFLąW]QOHSLHMSU]HSXV]F]DOQHPHPEUDQ\

Vą ]Z\NOH PQLHM VHOHNW\ZQH L RGZURWQLH W przypadku wielostopniowej separacji PHPEUDQRZHM EDUG]LHM RSáDFDOQH HNRQRPLF]QLH EĊGą PHPEUDQ\ OHSLHM VHSDUXMąFH

D]RWJG\ĪZW\PSU]\SDGNXgaz bogaty w CH

4

SR]RVWDQLHSRGSRGZ\ĪV]RQ\PFLĞQLe- niem LQLHEĊG]LHNRQLHF]QHMHJRSRQRZQHVSUĊĪDQLHSU]HGNROHMQ\PVWRSQLHP

(a) membrana selektywna dla CH₄ (b) membrana selektywna dla N₂

Rys. 2. 0RGXáPembranowy do separacji mieszaniny N2/CH₄;

(a) membrana selektywna dla metanu; (b) membrana selektywna dla azotu [18]

Fig. 2. Membrane module for the separation of N₂/CH₄; (a) CH₄-selective membrane; (b) N₂-selective membrane [18]

2.1 MEMBRANY POLIMEROWE

6HSDUDFMD PLHV]DQLQ\ JD]RZHM Z PHPEUDQDFK SROLPHURZ\FK RSLHUD VLĊ QD URz- SXV]F]DOQRĞFLRZR-dyfuzyjnym transporcie masy. Na rys. 3 i w tabeli 1 przedstawiono SDUDPHWU\WUDQVSRUWRZHZ\EUDQ\FKSROLPHURZ\FKPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FKVWRVo- wanych do separacji N

2

/CH

4

5\V MHVW Z\NUHVHP SRJOąGRZ\P .DĪG\ V\PERO

XPLHV]F]RQ\QDW\PZ\NUHVLHR]QDF]DLQQ\PDWHULDáPHPEUDQRZ\GODNWyUHJRRNUe- ĞORQRZVSyáF]\QQLNVHSDUDFML1

2

/CH

4

ZIXQNFMLZVSyáF]\QQLNDSHUPHDFML1

2

w okre- ĞORQHMWHPSHUDWXU]H

-DNPRĪQD ]DXZDĪ\üVHOHNW\ZQRĞüPHPEUDQSROLPHURZ\FKGRVHSDUDFML1

2

/CH

4

QLHMHVWZ\VRNDFRVWDQRZLSRGVWDZRZąLFKZDGĊ0DNV\PDOQDVHOHNW\ZQRĞü1

2

/CH

4

Z\QRVLSU]\EDUG]RQLVNLHMSU]HSXV]F]DOQRĞFLD]RWX– tylko 0,048 barrera (mem- brana PBI). Natomiast PDNV\PDOQDVHOHNW\ZQRĞü&+

4

/N

2

wynosi 4,2 przy przepusz- F]DOQRĞFLPHWDQXUyZQHMEDUUHUyZPHPEUDQD3HED[

Z\EUDQ\FKSROLPHURZ\FKPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FK

:áDĞFLZRĞFL

3U]HSXV]F]DOQRĞüEDUUHU 6HOHNW\ZQRĞü

௅ ௅

1DZáDĞFLZRĞFLWUDQVSRUWRZHPHPEUDQOLW\FKZSá\ZPDMą]DUyZQREXGRZDFK PLF]QDMDNLVWUXNWXUDWZRU]ąF\FKMHSROLPHUyZ2EHFQLHWUZDMąEDGDQLDQDGX]\VN

QRZ\FK PHPEUDQ SROLPHURZ\FK Z\WZRU]RQ\FK ] SROLPHUyZ NU\VWDOLF]Q\FK

NRSROLPHUyZEORNRZ\FKF]\PDWHULDáyZNRPSR]\WRZ\FK2GSRZLHGQLDV\QWH]DPL V]DQLQ\ SROLPHURZHM ]PRG\ILNRZDQHM WHUPLF]QLH Z SURFHVLH SLUROL]\ F]\ REHFQRĞü

Z\SHáQLDF]\ Z PDWU\F\ SROLPHURZHM PRĪH ZSá\ZDü QD ZáDĞFLZRĞFL WUDQVSRUWRZH

(12)

$QDOL]DSU]\GDWQRĞFLPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FK« 11 SRPLĊG]\SU]HSXV]F]DOQRĞFLąLVHOHNW\ZQRĞFLąW]QOHSLHMSU]HSXV]F]DOQHPHPEUDQ\

Vą ]Z\NOH PQLHM VHOHNW\ZQH L RGZURWQLH

PHPEUDQRZHM EDUG]LHM RSáDFDOQH HNRQRPLF]QLH EĊGą PHPEUDQ\ OHSLHM VHSDUXMąFH

D]RWJG\ĪZW\PSU]\SDGNX SR]RVWDQLHSRGSRGZ\ĪV]RQ\PFLĞQL LQLHEĊG]LHNRQLHF]QHMHJRSRQRZQHVSUĊĪDQLHSU]HGNROHMQ\PVWRSQLHP

membrana selektywna dla CH a N

0RGXáP

6HSDUDFMD PLHV]DQLQ\ JD]RZHM Z PHPEUDQDFK SROLPHURZ\FK RSLHUD VLĊ QD UR SXV]F]DOQRĞFLRZR

SDUDPHWU\WUDQVSRUWRZHZ\EUDQ\FKSROLPHURZ\FKPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FKVWRV

5\V MHVW Z\NUHVHP SRJOąGRZ\P .DĪG\ V\PERO

XPLHV]F]RQ\QDW\PZ\NUHVLHR]QDF]DLQQ\PDWHULDáPHPEUDQRZ\GODNWyUHJRRNU ĞORQRZVSyáF]\QQLNVHSDUDFML1 ZIXQNFMLZVSyáF]\QQLNDSHUPHDFML1

ĞORQHMWHPSHUDWXU]H

-DNPRĪQD ]DXZDĪ\üVHOHNW\ZQRĞüPHPEUDQSROLPHURZ\FKGRVHSDUDFML1 QLHMHVWZ\VRNDFRVWDQRZLSRGVWDZRZąLFKZDGĊ0DNV\PDOQDVHOHNW\ZQRĞü1 Z\QRVLSU]\EDUG]RQLVNLHMSU]HSXV]F]DOQRĞFLD]RWX

PDNV\PDOQDVHOHNW\ZQRĞü&+

F]DOQRĞFLPHWDQXUyZQHMEDUUHUyZPHPEUDQD3HED[

Rys. 3. Wykres Robesona dla Z\EUDQ\FKSROLPHURZ\FKPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FK [21]

Fig. 3.Comparison of membranes presented in Robeson plot for N₂-CH₄ [21]

Tabela 1. :áDĞFLZRĞFLseparacyjne wybranych membran polimerowych [22,23]

Table 1. Separation properties of selected polymer membranes [22,23]

Polimer

3U]HSXV]F]DOQRĞüEDUUHU 6HOHNW\ZQRĞü Azot Metan N2/CH4 CH4/N2

Polyimide (6FDA-m-PDA) 3,10 1,34 2,3 ௅

Polycarbonate 0,37 0,45 ௅ 1,2

Cellulose acetate 0,35 0,43 ௅ 1,2

Polysulfone 0,14 0,23 ௅ 1,7

Natural rubber 17,3 50,1 ௅ 2,9

PDMS 280 760 ௅ 3,3

Poly(siloctylene siloxane) 91 360 ௅ 4,0

Pebax 2533 4,8 20 ௅ 4,2

PBI 0,0048 0,0018 2,66 ௅

Matrimid 0,280 0,210 1,33 ௅

Torlon 0,037 0,030 1,23 ௅

P84 0,050 0,028 1,78 ௅

1DZáDĞFLZRĞFLWUDQVSRUWRZHPHPEUDQOLW\FKZSá\ZPDMą]DUyZQREXGRZDFKe- PLF]QDMDNLVWUXNWXUDWZRU]ąF\FKMHSROLPHUyZ2EHFQLHWUZDMąEDGDQLDQDGX]\VNa- niem QRZ\FK PHPEUDQ SROLPHURZ\FK Z\WZRU]RQ\FK ] SROLPHUyZ NU\VWDOLF]Q\FK

NRSROLPHUyZEORNRZ\FKF]\PDWHULDáyZNRPSR]\WRZ\FK2GSRZLHGQLDV\QWH]DPLe- V]DQLQ\ SROLPHURZHM ]PRG\ILNRZDQHM WHUPLF]QLH Z SURFHVLH SLUROL]\ F]\ REHFQRĞü

Z\SHáQLDF]\ Z PDWU\F\ SROLPHURZHM PRĪH ZSá\ZDü QD ZáDĞFLZRĞFL WUDQVSRUWRZH

(13)

12 A. J

ANUSZ

-C

YGAN

i inni

PHPEUDQZUyĪQ\VSRVyE3RGVWDZRZHZáDĞFLZRĞFLWUDQVSRUWRZHQRZ\FKPHPEUDQ

SROLPHURZ\FKGODF]\VW\FKJD]yZSU]HGVWDZLRQRZWDEHOL

Tabela 2. :áDĞFLZRĞFLWUDQVSRUWRZHZ\EUDQ\FKQRZ\FKPHPEUDQSROLPHURZ\FK

Table 2. Transport properties of selected new polymer membranes

Polimer/Polimer

3U]HSXV]F]DOQRĞüEDUUHU Selektyw- QRĞü Azot Metan N2/CH4

PBI/Matrimid (50/50 % wag.) w 600

^o

C [23] 15,71 5,84 2,69 PBI/Matrimid (50/50 % wag.) w 700

^o

C [23] 6,30 1,40 4,50 PBI/Matrimid (50/50 % wag.) w 800

^o

C [23] 1,26 0,278 4,53 PANI/PBI (5/95 % wag.) w 300

^o

C [24] 0,009 0,004 2,25 PANI/PBI (10/90 % wag.) w 300

^o

C [24] 0,012 0,005 2,40 PANI/PBI (20/80 % wag.) w 300

^o

C [24] 0,016 0,007 2,29

W przypadku nowych membran SROLPHURZ\FKRVLąJQLĊWRPDNV\PDOQąVHOHNW\w- QRĞü1

2

/CH

4

UyZQąGODPHPEUDQ\VNáDGDMąFHMVLĊ]ZDJ3%,LZDJ

0DWULPLGX 3ROLPHU\ WH ]RVWDá\ SRGGDQH SURFHVRZL SLUROL]\ Z WHPSHUDWXU]H

^o

C. 2EQLĪDMąF WHPSHUDWXUĊ SLUROL]\ GR

^o

& PRĪQD SLĊFLRNURWQLH ]ZLĊNV]\ü SU]HSXVz- F]DOQRĞü D]RWX GR ZDUWRĞFL EDUUHUD SU]\ QLHZLHONLm VSDGNX VHOHNW\ZQRĞFL GR

ZDUWRĞFL

-HG\QąPHPEUDQąNWyUD]QDOD]áDNRPHUF\MQH]DVWRVRZDQLHZSU]HP\ĞOHGRVHSa- racji mieszaniny metan-azot, jest membrana firmy MTR typu NitUR6HS6HOHNW\ZQRĞü

CH

4

/N

2

WHM NRPSR]\WRZHM PHPEUDQ\ SROLPHURZHM Z\QRVL Z SU]\EOLĪHQLX -3,5.

6\VWHP 1LWUR6HS ]QDOD]á ]DVWRVRZDQLH Z LQVWDODFMDFK GR XVXZDQLD D]RWX ] PDá\ch strumieni gazu ziemnego (od 20 000 m

³

h

^-1

), czyli w sytuacji kiedy ekonomicznie nie- RSáDFDOQD jest destylacja kriogeniczna, stosowana F]ĊVWR Z SURFHVLH RGD]RWRZDQLD

gazu ziemnego [18].

2.2 MEMBRANY NIEORGANICZNE

3RURZDWH PDWHULDá\ QLHRUJDQLF]QH WDNLH MDN ]HROLW PHWDORRUJDQLF]QH VWUXNWXU\

V]NLHOHWRZHLPHPEUDQ\]ZĊJORZ\PLVLWDPLPROHkularnymi wykazXMą GXĪ\SRWHQFMDá

w procesach VHSDUDFML JD]yZ 6]W\ZQH L SUHF\]\MQLH NRQWURORZDQH VWUXNWXU\ SRUyZ

w membranach nieorganicznych PDMąZ\MąWNRZH]GROQRĞFL do przesiewania moleku- larnego i SR]ZDODMąna skuteczne SURZDG]HQLHSURFHVXUR]G]LDáXw NWyU\PLVWRWQHVą VXEWHOQHUyĪQLFHZZLHONRĞFLLNV]WDáFLHSHQHWUDQWyZJD]RZ\FK3R]DGREU\PLZáa- ĞFLZRĞFLDPL WUDQVSRUWRZ\PL PHPEUDQ\ QLHRUJDQLF]QH PDMą UyZQLHĪ EDUG]R GREUH

ZáDĞFLZRĞFLFKHPLF]QHLWHUPLF]QHJednak GXĪąZDGąPHPEUDQQLHRUJDQLF]Q\FKMHVW

WUXGQRĞü wytworzenia cienkiej, kilkumikronowej warstwy aktywnej, pozbawionej

: WDEHOL SU]HGVWDZLRQR ZáDĞFLZRĞFL WUDQVSRUWRZH Z\EUDQ\FK

:áDĞFLZRĞFLWUDQVSRUWRZHZ\EUDQ\FK

3U]HSXV]F]DOQRĞü *UXERĞüPHPEUDQ\

ȝP 6HOHNW\ZQRĞü

=0,(6=$1Ą0$75<&Ą000V

0HPEUDQ\ ] PLHV]DQą PDWU\Fą 000V WR SRURZDWH PDWHULDá\ QLHRUJDQLF]QH

]G\VSHUJRZDQHZFLąJáHMPDWU\F\SROLPHURZHM000VZ\NRU]\VWXMą]DOHW\PDWHUL áyZSROLPHURZ\FKLQLHRUJDQLF]Q\FK2EHFQRĞüQLHRUJDQLF]Q\FKZ\SHáQLDF]\SR]Z OD W\P PHPEUDQRP QD X]\VNDQLH Z\ĪV]HM VHOHNW\ZQRĞFL SRGF]DV JG\ REHFQRĞü

SROLPHURZHMID]\UR]ZLą]XMH NUXFKRĞ PDWHULDáyZQLHRUJDQLF Q\FK 7UDQVSRUW PDV\ Z 000V RSLV\ZDQ\ MHVW PRGHOHP UR]SXV]F]DOQRĞFLRZR

VWRVXMHVLĊPLĊG]\LQQ\PLWDNLHZ\SHáQL DN]HROLW\V]NLHOHW\PHWDORRUJDQLF]QHQDQRUXUNLZĊJORZHJUDIHQF]\ZĊJORZH

@:WDEHOLSU]HGVWDZLRQRZáDĞFLZRĞFLWUDQVSRUWRZHZ\EUDQ\FK

:áDĞFLZRĞFLWUDQVSRUWRZHZ\EUDQ\FKPHPEU

3U]HSXV]F]DOQRĞüEDUUHU 6HOHNW\ZQRĞü

௅

௅ ௅

௅

(14)

$QDOL]DSU]\GDWQRĞFLPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FK« 13 PHPEUDQZUyĪQ\VSRVyE3RGVWDZRZHZáDĞFLZRĞFLWUDQVSRUWRZHQRZ\FKPHPEUDQ

SROLPHURZ\FKGODF]\VW\FKJD]yZSU]HGVWDZLRQRZWDEHOL

:áDĞFLZRĞFLWUDQVSRUWRZHZ\EUDQ\FKQRZ\FKPHPEUDQSROLPHURZ\FK

3U]HSXV]F]DOQRĞüEDUUHU Selektyw- QRĞü

Azot Metan /CH4

C [23] 15,71 5,84 2,69

C [23] 6,30 1,40 4,50

C [23] 1,26 0,278 4,53

C [24] 0,009 0,004 2,25

C [24] 0,012 0,005 2,40

C [24] 0,016 0,007 2,29

SROLPHURZ\FKRVLąJQLĊWRPDNV\PDOQąVHOHNW\

QRĞü1 UyZQąGODPHPEUDQ\VNáDGDMąFHMVLĊ]ZDJ3%,LZDJ

0DWULPLGX 3ROLPHU\ WH ]RVWDá\ SRGGDQH SURFHVRZL SLUROL]\ Z WHPSHUDWXU]H

2EQLĪDMąF WHPSHUDWXUĊ SLUROL]\ GR & PRĪQD SLĊFLRNURWQLH ]ZLĊNV]\ü SU]HSXV F]DOQRĞü D]RWX GR ZDUWRĞFL EDUUHUD SU]\ QLHZLHONL VSDGNX VHOHNW\ZQRĞFL GR

ZDUWRĞFL

-HG\QąPHPEUDQąNWyUD]QDOD]áDNRPHUF\MQH]DVWRVRZDQLHZSU]HP\ĞOHGRVHS UR6HS6HOHNW\ZQRĞü

WHM NRPSR]\WRZHM PHPEUDQ\ SROLPHURZHM Z\QRVL Z SU]\EOLĪHQLX

6\VWHP 1LWUR6HS ]QDOD]á ]DVWRVRZDQLH Z LQVWDODFMDFK GR XVXZDQLD D]RWX ] PDá\

RSáDFDOQD F]ĊVWR Z SURFHVLH RGD]RWRZDQLD

3RURZDWH PDWHULDá\ QLHRUJDQLF]QH WDNLH MDN ]HROLW PHWDORRUJDQLF]QH VWUXNWXU\

V]NLHOHWRZHLPHPEUDQ\]ZĊJORZ\PLVLWDPLPROH XMą GXĪ\SRWHQFMDá

VHSDUDFML JD]yZ 6]W\ZQH L SUHF\]\MQLH NRQWURORZDQH VWUXNWXU\ SRUyZ

PDMąZ\MąWNRZH]GROQRĞFL

SR]ZDODMą SURZDG]HQLHSURFHVXUR]G]LDáX NWyU\PLVWRWQHVą VXEWHOQHUyĪQLFHZZLHONRĞFLLNV]WDáFLHSHQHWUDQWyZJD]RZ\FK3R]DGREU\PLZá ĞFLZRĞFLDPL WUDQVSRUWRZ\PL PHPEUDQ\ QLHRUJDQLF]QH PDMą UyZQLHĪ EDUG]R GREUH

ZáDĞFLZRĞFLFKHPLF]QHLWHUPLF]QH GXĪąZDGąPHPEUDQQLHRUJDQLF]Q\FKMHVW

WUXGQRĞü

defektów [18,27]. : WDEHOL SU]HGVWDZLRQR ZáDĞFLZRĞFL WUDQVSRUWRZH Z\EUDQ\FK

membran nieorganicznych stosowanych do separacji N

2

/CH

4

.

Tabela 3. :áDĞFLZRĞFLWUDQVSRUWRZHZ\EUDQ\FK membran nieorganicznych Table 3. Transport properties of selected inorganic membranes

Rodzaj membrany

3U]HSXV]F]DOQRĞü

GPU *UXERĞüPHPEUDQ\

ȝP 6HOHNW\ZQRĞü

Azot N2/CH4

CMS [18] ~0,1 70 7,7

SSZ-13 [18] 66 7,8 13

SAPO-34 [25] 300 2,0-3,0 5-7

SAPO-34 [26] 1728-2591 1,8-2,2 7,4-8,6

SAPO-34 [26] 1160-1801 2,8-3,5 6,2-9,2

AlPO-18 [18] 1356-3076 2,4 3,0-4,6

2.3 MEMBRANY =0,(6=$1Ą0$75<&Ą000V

0HPEUDQ\ ] PLHV]DQą PDWU\Fą 000V WR SRURZDWH PDWHULDá\ QLHRUJDQLF]QH

]G\VSHUJRZDQHZFLąJáHMPDWU\F\SROLPHURZHM000VZ\NRU]\VWXMą]DOHW\PDWHULa- áyZSROLPHURZ\FKLQLHRUJDQLF]Q\FK2EHFQRĞüQLHRUJDQLF]Q\FKZ\SHáQLDF]\SR]Za- OD W\P PHPEUDQRP QD X]\VNDQLH Z\ĪV]HM VHOHNW\ZQRĞFL SRGF]DV JG\ REHFQRĞü

SROLPHURZHMID]\UR]ZLą]XMH problem wrodzonej NUXFKRĞci PDWHULDáyZQLHRUJDQLFz- Q\FK 7UDQVSRUW PDV\ Z 000V RSLV\ZDQ\ MHVW PRGHOHP UR]SXV]F]DOQRĞFLRZR- dyfuzyjnym [28].

Do wytworzenia membran typu MMMs VWRVXMHVLĊPLĊG]\LQQ\PLWDNLHZ\SHáQLa- cze j DN]HROLW\V]NLHOHW\PHWDORRUJDQLF]QHQDQRUXUNLZĊJORZHJUDIHQF]\ZĊJORZH

sita molekularne [19@:WDEHOLSU]HGVWDZLRQRZáDĞFLZRĞFLWUDQVSRUWRZHZ\EUDQ\FK

membran MMMs stosowanych w separacji N

2

/CH

4

.

Tabela 4. :áDĞFLZRĞFLWUDQVSRUWRZHZ\EUDQ\FKPHPEUan typu MMMs [19]

Table 4. Transport properties of selected MMMs membranes [19]

MMMs 3U]HSXV]F]DOQRĞüEDUUHU 6HOHNW\ZQRĞü

Azot Metan N2/CH4 CH4/N2

Polyimide/13X 1,35 4,87 ௅ 3,61

Polyimide/4A 0,45 4,19 ௅ 9,31

Polyvinylacetate/Cu-BDC 0,09 0,8 ௅ 8,8

Matrimid/ZIF-8 0,44 0,1 4,4 ௅

Matrimid 5218 /CMS 0,38 0,24 1,58 ௅

Matrimid 5218/CMS w 800

^o

C [17] 6,78 0,88 7,70 ௅

Ultem 1000/CMS 0,14 0,08 1,75 ௅

Pebax 1657/MWNTs-NH2 6,0 18,0 ௅ 3,0

Pebax/GO [26] 8,6 2,7 3,19 ௅

(15)

14 A. J

ANUSZ

-C

YGAN

i inni

MMMs SRVLDGDMą RJURPQ\ SRWHQFMDá GR RGG]LHODQLD WDNLFK JD]yZ MDN GLWOHQHN

ZĊJODD]RWPHWDQZRGyUWOHQKHOSDUDZRGQDROHILQ\SDUDILQ\>9]. Obecnie trwa- Mą SUDFH ]ZLą]DQH PLĊG]\ LQQ\PL z wytwarzaniem cienkich membran tego typu na SRURZDW\FKQRĞQLNDFK>7,19].

3. OBLICZENIA SYMULACYJ1(=$7ĉĩ$1,$0(7$18ZAWARTEGO W POWIETRZU WENTYLAC<-1<0.23$/ē

W celu sprawdzenia SU]\GDWQRĞFL ]DSUH]HQWRZDQ\FKPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FK

GR]DWĊĪDQLDPHWDQX]DZDUWHJRZSRZLHWU]XZHQW\ODF\MQ\PNRSDOĔSU]HSURZDG]RQR

obliczenia symulacyjne takiego procesu dla membrany 000௅0DWULPLG&06

(otrzymanej w temperaturze 800

^o

C). Przy jej Z\ERU]H Z]LĊWR SRG XZDJĊ ]DUyZQR

ZDUWRĞüZVSyáF]\QQLNDSHUPHDFML1

2

lub CH

4

MDNLVHOHNW\ZQRĞüZ]JOĊGHP tych JD]yZ 2EOLF]HQLD SU]HSURZDG]RQR ]D SRPRFą modelu matematycznego procesu SHUPHDFMLWUyMVNáDGQLNRZHMPLHV]DQLQ\JD]RZHMopracowanego na podstawie Sengup- ty i Sirakra [30,31] i zaimplementowanego w programie Mathcad.

Rozpatrywany model matematyczny opieUDVLĊQDQDVWĊSXMąF\FK]DáRĪHQLDFK

JD]]DVLODMąF\VNáDGDVLĊ]VNáDGQLNyZ

SHUPHDWVNáDGDVLĊ]VNáDGQLNyZ

QLH PD LQWHUDNFML PLĊG]\ SHUPHXMąF\PL VNáDGQLNDPL D ZLĊF ZVSyáF]\QQLNL

SHUPHDFMLVąWDNLHVDPHMDNGODF]\VW\FKVNáDGQLNyZ

spadki ciĞQLHQLDVąSRPLMDOQLHPDáHSRREXVWURQDFKPHPEUDQ\

dyspersja osiowa jest nieistotna;

proces jest izotermiczny;

SRODU\]DFMDVWĊĪHQLRZDMHVW]QLNRPDSRREXVWURQDFKPHPEUDQ\

Na rys. SU]HGVWDZLRQRUR]NáDGVWUXPLHQLJD]RZ\FKLVWĊĪHĔZPRGXOHPHm- brDQRZ\P R WáRNRZ\P SU]HSá\ZLH PLHV]DQLQ\ JD]RZHM SR VWURQLH ]DVLODQLD

LSU]HFLZSUąGRZ\PSU]HSá\ZLHSHUPHDWX

5\V6WUXPLHQLHLVWĊĪHQLDZPRGXOHPHPEUDQRZ\PRWáRNRZ\PSU]HSá\ZLH

PLHV]DQLQ\JD]RZHMSRVWURQLH]DVLODQLDLSU]HFLZSUąGRZ\PSU]HSá\ZLHpermeatu Fig. 4. Gaseous streams and concentrations in a membrane module with plug flow

6NáDGJD]XSRVWURQLH]DVLODQLDZ\]QDF]DQ\MHVW]UyZQDĔ

݀ݔ

_ଵ

݀ݖ

ή ܭ ή ݔ

_ଵ

ή ܥ

_ଵ

െ ܤ െ ߛ ή ܥ

_ଵ

ή ݕ

_ଵ

െ ݔ

_ଵ

ή ܧ ܨ

_ோ^כ

݀ݔ

_ଶ

݀ݖ

ή ܭ ή ݔ

_ଶ

ή ܥ

_ଶ

െ ܤ െ ߛ ή ܥ

_ଶ

ή ݕ

_ଶ

െ ݔ

_ଶ

ή ܧ ܨ

_ோ^כ

ݔ

_ଷ

െ ݔ

_ଵ

െ ݔ

_ଶ

ܭ ൭෍ ܣ ή ܳ

_௜

ଷ

௜ୀଵ

൱ ή ݌

_௓

ܨ

_௓

ܥ

_௜

ܳ

_௜

ܳ

_ଵ

ܳ

_ଶ

ܳ

_ଷ

ܤ ܥ

_ଷ

ܥ

_ଵ

െ ܥ

_ଷ

ή ݔ

_ଵ

ܥ

_ଶ

െ ܥ

_ଷ

ή ݔ

_ଶ

ܧ ܥ

_ଷ

ܥ

_ଵ

െ ܥ

_ଷ

ή ݕ

_ଵ

ܥ

_ଶ

െ ܥ

_ଷ

ή ݕ

_ଶ

ߛ ݌

_௉

݌

_௓

ܨ

_ோ^כ

ܨ

_ோ^௟௢௞

ܨ

_௓

%H]Z\PLDURZ\VWRVXQHNORNDOQHJRQDWĊĪHQLDSU]HSá\ZXUHWHQWDWXGRQDWĊĪHQLDSU]

Sá\ZXJD]X]DVLODMąFHJRQDZORFLHGRPRGXáXPHPEUDQRZHJRRNUHĞORQ\MHVWZ]RUHP

݀ܨ

_ோ^כ

݀ݖ ή ܭ ή ܤ െ ߛ ή ܧ

8G]LDá\PRORZHVNáDGQLNyZSRVWURQLHSHUPHDWXZ\UDĪRQHVą]DOHĪQRĞFLDPL

݀ݕ

_ଵ

݀ݖ

ή ܭ ή ܥ

_ଵ

ή ݔ

_ଵ

െ ܤ ή ݕ

_ଵ

െ ߛ ή ݕ

_ଵ

ή ܥ

_ଵ

െ ܧ

ܨ

_௉^כ

(16)

$QDOL]DSU]\GDWQRĞFLPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FK« 15

SRVLDGDMą RJURPQ\ SRWHQFMDá GR RGG]LHODQLD WDNLFK JD]yZ MDN GLWOHQHN

ZĊJODD]RWPHWDQZRGyUWOHQKHOSDUDZRGQDROHILQ\SDUDILQ\>

Mą SUDFH ]ZLą]DQH PLĊG]\ LQQ\PL

SRURZDW\FKQRĞQLNDFK>

1(=$7ĉĩ$1,$0(7$18

<-1<0.23$/ē

SU]\GDWQRĞFL ]DSUH]HQWRZDQ\FKPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FK

GR]DWĊĪDQLDPHWDQX]DZDUWHJRZSRZLHWU]XZHQW\ODF\MQ\PNRSDOĔSU]HSURZDG]RQR

000௅0DWULPLG&06

Z\ERU]H Z]LĊWR SRG XZDJĊ ]DUyZQR

ZDUWRĞüZVSyáF]\QQLNDSHUPHDFML1 MDNLVHOHNW\ZQRĞüZ]JOĊGHP

JD]yZ 2EOLF]HQLD SU]HSURZDG]RQR ]D SRPRFą SHUPHDFMLWUyMVNáDGQLNRZHMPLHV]DQLQ\JD]RZHM

UDVLĊQDQDVWĊSXMąF\FK]DáRĪHQLDFK

JD]]DVLODMąF\VNáDGDVLĊ]VNáDGQLNyZ

SHUPHDWVNáDGDVLĊ]VNáDGQLNyZ

QLH PD LQWHUDNFML PLĊG]\ SHUPHXMąF\PL VNáDGQLNDPL D ZLĊF ZVSyáF]\QQLNL

SHUPHDFMLVąWDNLHVDPHMDNGODF]\VW\FKVNáDGQLNyZ

ĞQLHQLDVąSRPLMDOQLHPDáHSRREXVWURQDFKPHPEUDQ\

SRODU\]DFMDVWĊĪHQLRZDMHVW]QLNRPDSRREXVWURQDFKPHPEUDQ\

SU]HGVWDZLRQRUR]NáDGVWUXPLHQLJD]RZ\FKLVWĊĪHĔZPRGXOHPH DQRZ\P R WáRNRZ\P SU]HSá\ZLH PLHV]DQLQ\ JD]RZHM SR VWURQLH ]DVLODQLD

LSU]HFLZSUąGRZ\PSU]HSá\ZLHSHUPHDWX

5\V6WUXPLHQLHLVWĊĪHQLDZPRGXOHPHPEUDQRZ\PRWáRNRZ\PSU]HSá\ZLH

PLHV]DQLQ\JD]RZHMSRVWURQLH]DVLODQLDLSU]HFLZSUąGRZ\PSU]HSá\ZLHpermeatu

on the feed side and countercurrent flow on the permeate side 6NáDGJD]XSRVWURQLH]DVLODQLDZ\]QDF]DQ\MHVW]UyZQDĔ-3):

݀ݔ

_ଵ

݀ݖ = 2 ή ܭ ή [ݔ

_ଵ

ή (ܥ

_ଵ

െ ܤ) െ ߛ ή (ܥ

_ଵ

ή ݕ

_ଵ

െ ݔ

_ଵ

ή ܧ)]

ܨ

_ோ^כ

(1)

݀ݔ

_ଶ

݀ݖ = 2 ή ܭ ή [ݔ

_ଶ

ή (ܥ

_ଶ

െ ܤ) െ ߛ ή (ܥ

_ଶ

ή ݕ

_ଶ

െ ݔ

_ଶ

ή ܧ)]

ܨ

_ோ^כ

(2)

ݔ

_ଷ

= 1 െ ݔ

_ଵ

െ ݔ

_ଶ

(3)

gdzie:

ܭ = ൭෍ ܣ ή ܳ

_௜

ଷ

௜ୀଵ

൱ ή ݌

_௓

ܨ

_௓

(4)

ܥ

_௜

= ܳ

_௜

ܳ

_ଵ

+ ܳ

_ଶ

+ ܳ

_ଷ

(5)

ܤ = ܥ

_ଷ

+ ( ܥ

_ଵ

െ ܥ

_ଷ

) ή ݔ

_ଵ

+ ( ܥ

_ଶ

െ ܥ

_ଷ

) ή ݔ

_ଶ

(6) ܧ = ܥ

_ଷ

+ ( ܥ

_ଵ

െ ܥ

_ଷ

) ή ݕ

_ଵ

+ ( ܥ

_ଶ

െ ܥ

_ଷ

) ή ݕ

_ଶ

(7) ߛ = ݌

_௉

݌

_௓

(8)

ܨ

_ோ^כ

= ܨ

_ோ^௟௢௞

ܨ

_௓

(9)

%H]Z\PLDURZ\VWRVXQHNORNDOQHJRQDWĊĪHQLDSU]HSá\ZXUHWHQWDWXGRQDWĊĪHQLDSU]e- Sá\ZXJD]X]DVLODMąFHJRQDZORFLHGRPRGXáXPHPEUDQRZHJRRNUHĞORQ\MHVWZ]RUHP

(10):

݀ܨ

_ோ^כ

݀ݖ = 2 ή ܭ ή (ܤ െ ߛ ή ܧ) (10)

8G]LDá\PRORZHVNáDGQLNyZSRVWURQLHSHUPHDWXZ\UDĪRQHVą]DOHĪQRĞFLDPL-13):

݀ݕ

_ଵ

݀ݖ = 2 ή ܭ ή [(ܥ

_ଵ

ή ݔ

_ଵ

െ ܤ ή ݕ

_ଵ

) െ ߛ ή ݕ

_ଵ

ή (ܥ

_ଵ

െ ܧ)]

ܨ

_௉^כ

(11)

(17)

16 A. J

ANUSZ

-C

YGAN

i inni

݀ݕ

_ଶ

݀ݖ = 2 ή ܭ ή [(ܥ

_ଶ

ή ݔ

_ଶ

െ ܤ ή ݕ

_ଶ

) െ ߛ ή ݕ

_ଶ

ή (ܥ

_ଶ

െ ܧ)]

ܨ

_௉^כ

(12)

ݕ

_ଷ

= 1 െ ݕ

_ଵ

െ ݕ

_ଶ

(13)

gdzie:

ܨ

_௉^כ

= ܨ

_௉^௟௢௞

ܨ

_௓

(14)

%H]Z\PLDURZ\VWRVXQHNORNDOQHJRQDWĊĪHQLDSU]HSá\ZXSHUPHDWXGRQDWĊĪHQLDSU]e- Sá\ZXJD]X]DVLODMąFHJRQDZORFLHGRPRGXáXPHPEUDQRZHJRRNUHĞORQ\MHVWZ]RUHP

(15):

݀ܨ

_௉^כ

݀ݖ = 2 ή ܭ ή (ܤ െ ߛ ή ܧ) (15)

:DUXQNLEU]HJRZHRNUHĞORQHVąQDVWĊSXMąF\PLUyZQDQLDPL

dla z = 0 (wylot retentatu):

ݕ

_ଵ

= ܥ

_ଵ

ή (ݔ

_ଵோ

െ ߛ ή ݕ

_ଵ

)

ܥ

_ଷ

ή (1 െ ߛ) + (ܥ

_ଵ

െ ܥ

_ଷ

) ή (ݔ

_ଵோ

െ ߛ ή ݕ

_ଵ

) + ( ܥ

_ଶ

െ ܥ

_ଷ

) ή (ݔ

_ଶோ

െ ߛ ή ݕ

_ଶ

)

(16)

ݕ

_ଶ

= ܥ

_ଶ

ή (ݔ

_ଶோ

െ ߛ ή ݕ

_ଶ

)

ܥ

_ଷ

ή (1 െ ߛ) + (ܥ

_ଵ

െ ܥ

_ଷ

) ή (ݔ

_ଵோ

െ ߛ ή ݕ

_ଵ

) + ( ܥ

_ଶ

െ ܥ

_ଷ

) ή (ݔ

_ଶோ

െ ߛ ή ݕ

_ଶ

)

(17)

ܨ

_௉^כ

= 0 (18)

RUD]GOD] ZORWJD]X]DVLODMąFHJR

ݔ

_ଵ

= ݔ

_ଵ௓

(19)

ݔ

_ଶ

= ݔ

_ଶ௓

(20)

ܨ

_ோ^כ

= 1 (21)

2SUDFRZDQ\ PRGHO ]RVWDá ]DLPSOHPHQWRZDQ\ Z SURJUDPLH 0DWKFDG : SU]\SDGNX

WHJR PRGHOX QDOHĪ\ UR]ZLą]Dü XNáDG UyZQDĔ UyĪQLF]NRZ\FK ]Z\F]DMQ\FK , U]ĊGX

ZUD] ] WRZDU]\V]ąF\PL UyZQDQLDPL DOJHEUDLF]Q\PL RUD] ZDUXQNDPL EU]HJRZ\PL

&DáNRZDQLH WHJR XNáDGX SR EH]Z\PLDURZHM GáXJRĞFL PRGXáX PRĪQD SU]HSURZDG]Lü

PHWRGą5XQJHJR-.XWW\,9U]ĊGX]]DGDQ\PNURNLHPFDáNRZDQLDG]&DáNRZDQLHQa- OHĪ\UR]SRF]ąüRGZ\ORWXUHWHQWDWXD]DNRĔF]\üQDZORFLHJD]X]DVLODMąFHJR

:REOLF]HQLDFKV\PXODF\MQ\FK]DáRĪRQRĪHUR]G]LHODQDEĊG Ċ

ĪHQLX SU]HSá\ZX UyZQ\P NPRO K ]DZLHUDMąFD SRZLHWU]H

FLĞQLHQLHSRVWURQLHSHUPHDWXEĊG]LHZ\QRVLáR SU]HSURZDG]RQRED]XMąFQDJUXERĞFL

PHPEUDQ NRPHUF\MQ\FK NWyU ȝP >@ \EUDQR JUXERĞü

ȝPDZLĊFQDMPQLHMNRU]\VWQ\SU]\SDGHN

QHJRFLĞQLHQLD]DVLODQLD SU]\]DFKRZDQLXVWRVXQNXSRG]LDáX

:REOLF]HQLDFKSU]\MĊWRĪHLGHDOQ\ZVSyáF]\QQLNVHSDUDFML1 Z\QRVL SU]HSXV]F]DOQRĞü D]RWX ZVSyáF]\QQLN SHUPHDFML 1 MHVW UyZQD

EDUUHUD D SU]HSXV]F]DOQRĞü WOHQX Z\QRVL EDUUHUD :LHONRĞFL WH ]DF]HUSQLĊWR

'RGDWNRZR SU]HSURZDG]RQR EDGDQLD PRĪOLZRĞFL ]ZLĊNV]HQLD VWĊĪHQLD PHWDQX Z SRZLHWU]X ZHQW\ODF\MQ\P Z NDVNDG]LH V]HUHJRZR

SRáąF]RQ\FKPRGXáyZPHPEUDQRZ\FK3U]\MĊWRĪHUHWHQWDW]NDĪGHJRPRGXáXPH EUDQRZHJRVWRSQLDNDVNDG\VWDQRZL]DVLODQLHPRGXáXQDVWĊSQHJR1DWĊĪHQLHSU]

Sá\ZXLVNáDGJD]X]DVLODMąFHJRNDĪG\VWRSLHĔRGSRZLDGDá\ZDUWRĞFLRPUHWHQWDWX]H

VWRSQLDSRSU]HGQLHJR]DF]\QDMąFRGVWĊĪHQLDREMPHWDQXZJD]LH]DVLODMąF\P

SLHUZV]\ PRGXá L QDWĊĪHQLD SU]HSá\ZX Z\QRV]ąFHJR :\QLNL EDGDĔ

V\PXOXMąF\FKSUDFĊNDVNDG\WU]HFKPRGXáyZPHPEUDQRZ\FKSU]HGVWDZLRQRQDU\V

=DOHĪQRĞüVWĊĪHQLDSURGXNWXRGVWRVXQNXFLĞQLHĔGODVWRSQLNDVNDG\PHPEUDQRZHM

: Z\QLNX SU]HSURZDG]RQ\FK EDGDĔ VWZLHUG]RQR ĪH PRĪOLZH MHVW X]\VNDQLH

VWDELOQHJRVWĊĪHQLDPHWDQXZJUDQLFDFKREMMXĪQDSLHUZV]\PVWRSQLXNDVN G\PHPEUDQRZHMSU]\FLĞQLHQLX]DVLODQLDUyZQ\PEDUD

WU]HFLP VWRSQLX NDVNDG\ PHPEUDQRZHM VWĊĪHQLH PHWDQX Z\QRVL MXĪ REM

WR RNRáR GQDNELRUąFSRGXZDJĊSU]HSá\Z

QHJRNWyU\Z\QRVLRNW\VP ZFHOX]DWĊĪHQLDPHWDQXGRREMSU]\

FLĞQLHQLX ]DVLODQLD UyZQ\P EDUD SU]\ NDĪG\P V]\ELH ZHQW\ODF\MQ\P NRSDOQL

(18)

$QDOL]DSU]\GDWQRĞFLPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FK« 17 17

݀ݕ

_ଶ

݀ݖ

ή ܭ ή ܥ

_ଶ

ή ݔ

_ଶ

െ ܤ ή ݕ

_ଶ

െ ߛ ή ݕ

_ଶ

ή ܥ

_ଶ

െ ܧ)]

ܨ

_௉^כ

(12)

ݕ

_ଷ

െ ݕ

_ଵ

െ ݕ

_ଶ

(13)

ܨ

_௉^כ

ܨ

_௉^௟௢௞

ܨ

_௓

(14)

%H]Z\PLDURZ\VWRVXQHNORNDOQHJRQDWĊĪHQLDSU]HSá\ZXSHUPHDWXGRQDWĊĪHQLDSU]

Sá\ZXJD]X]DVLODMąFHJRQDZORFLHGRPRGXáXPHPEUDQRZHJRRNUHĞORQ\MHVWZ]RUHP

݀ܨ

_௉^כ

݀ݖ ή ܭ ή ܤ െ ߛ ή ܧ (15)

:DUXQNLEU]HJRZHRNUHĞORQHVąQDVWĊSXMąF\PLUyZQDQLDPL

ݕ

_ଵ

ܥ

_ଵ

ή ݔ

_ଵோ

െ ߛ ή ݕ

_ଵ

ܥ

_ଷ

ή െ ߛ ܥ

_ଵ

െ ܥ

_ଷ

ή ݔ

_ଵோ

െ ߛ ή ݕ

_ଵ

ܥ

_ଶ

െ ܥ

_ଷ

ή ݔ

_ଶோ

െ ߛ ή ݕ

_ଶ

)

(16)

ݕ

_ଶ

ܥ

_ଶ

ή ݔ

_ଶோ

െ ߛ ή ݕ

_ଶ

ܥ

_ଷ

ή െ ߛ ܥ

_ଵ

െ ܥ

_ଷ

ή ݔ

_ଵோ

െ ߛ ή ݕ

_ଵ

ܥ

_ଶ

െ ܥ

_ଷ

ή ݔ

_ଶோ

െ ߛ ή ݕ

_ଶ

)

(17)

ܨ

_௉^כ

(18)

RUD]GOD] ZORWJD]X]DVLODMąFHJR

ݔ

_ଵ

ݔ

_ଵ௓

(19)

ݔ

_ଶ

ݔ

_ଶ௓

(20)

ܨ

_ோ^כ

(21)

2SUDFRZDQ\ PRGHO ]RVWDá ]DLPSOHPHQWRZDQ\ Z SURJUDPLH 0DWKFDG : SU]\SDGNX

WHJR PRGHOX QDOHĪ\ UR]ZLą]Dü XNáDG UyZQDĔ UyĪQLF]NRZ\FK ]Z\F]DMQ\FK , U]ĊGX

ZUD] ] WRZDU]\V]ąF\PL UyZQDQLDPL DOJHEUDLF]Q\PL RUD] ZDUXQNDPL EU]HJRZ\PL

&DáNRZDQLH WHJR XNáDGX SR EH]Z\PLDURZHM GáXJRĞFL PRGXáX PRĪQD SU]HSURZDG]Lü

PHWRGą5XQJHJR .XWW\,9U]ĊGX]]DGDQ\PNURNLHPFDáNRZDQLDG]&DáNRZDQLHQ OHĪ\UR]SRF]ąüRGZ\ORWXUHWHQWDWXD]DNRĔF]\üQDZORFLHJD]X]DVLODMąFHJR

:REOLF]HQLDFKV\PXODF\MQ\FK]DáRĪRQRĪHUR]G]LHODQDEĊGzie mieszanina o natĊ

ĪHQLX SU]HSá\ZX UyZQ\P NPRO K

^-1

]DZLHUDMąFD SRZLHWU]H 78,76% obj. N

2

i 20,94% obj. O

2

) i metan (0,3% obj.), a FLĞQLHQLHSRVWURQLHSHUPHDWXEĊG]LHZ\QRVLáR

1 bar. Obliczenia symulacyjne SU]HSURZDG]RQRED]XMąFQDJUXERĞFLwarstwy aktyw- nej PHPEUDQ NRPHUF\MQ\FK NWyUa wynosi 0,1-1,0 ȝP >@; w\EUDQR JUXERĞü

1 ȝPDZLĊFQDMPQLHMNRU]\VWQ\SU]\SDGHNObliczenia przeprowadzono dla zmien- QHJRFLĞQLHQLD]DVLODQLDw granicach 5-35 bar(a) SU]\]DFKRZDQLXVWRVXQNXSRG]LDáX

strumieni 50:50. :REOLF]HQLDFKSU]\MĊWRĪHLGHDOQ\ZVSyáF]\QQLNVHSDUDFML1

2

/CH

4

Z\QRVL SU]HSXV]F]DOQRĞü D]RWX ZVSyáF]\QQLN SHUPHDFML 1

2

MHVW UyZQD

EDUUHUD D SU]HSXV]F]DOQRĞü WOHQX Z\QRVL EDUUHUD :LHONRĞFL WH ]DF]HUSQLĊWR

z publikacji Ninga i Korosa [17]. 'RGDWNRZR SU]HSURZDG]RQR EDGDQLD PRĪOLZRĞFL

]ZLĊNV]HQLD VWĊĪHQLD PHWDQX Z SRZLHWU]X ZHQW\ODF\MQ\P Z NDVNDG]LH V]HUHJRZR

SRáąF]RQ\FKPRGXáyZPHPEUDQRZ\FK3U]\MĊWRĪHUHWHQWDW]NDĪGHJRPRGXáXPHm- EUDQRZHJRVWRSQLDNDVNDG\VWDQRZL]DVLODQLHPRGXáXQDVWĊSQHJR1DWĊĪHQLHSU]e- Sá\ZXLVNáDGJD]X]DVLODMąFHJRNDĪG\VWRSLHĔRGSRZLDGDá\ZDUWRĞFLRPUHWHQWDWX]H

VWRSQLDSRSU]HGQLHJR]DF]\QDMąFRGVWĊĪHQLDREMPHWDQXZJD]LH]DVLODMąF\P

SLHUZV]\ PRGXá L QDWĊĪHQLD SU]HSá\ZX Z\QRV]ąFHJR 0,05 kmol h

^-1

. :\QLNL EDGDĔ

V\PXOXMąF\FKSUDFĊNDVNDG\WU]HFKPRGXáyZPHPEUDQRZ\FKSU]HGVWDZLRQRQDU\V

5.

Rys. 5=DOHĪQRĞüVWĊĪHQLDSURGXNWXRGVWRVXQNXFLĞQLHĔGODVWRSQLNDVNDG\PHPEUDQRZHM Fig. 5. Product concentration vs. pressure ratio for 3 steps of the cascade membrane modules

: Z\QLNX SU]HSURZDG]RQ\FK EDGDĔ VWZLHUG]RQR ĪH PRĪOLZH MHVW X]\VNDQLH

VWDELOQHJRVWĊĪHQLDPHWDQXZJUDQLFDFKREMMXĪQDSLHUZV]\PVWRSQLXNDVNa- G\PHPEUDQRZHMSU]\FLĞQLHQLX]DVLODQLDUyZQ\PEDUD Obliczona powierzch- nia membrany potrzebnej do przeprowadzenia tego procesu wynosi ok. 5 m

²

. Po WU]HFLP VWRSQLX NDVNDG\ PHPEUDQRZHM VWĊĪHQLH PHWDQX Z\QRVL MXĪ REM

a powierzchnia membran potrzebnych do przeprowadzenia tego procesu WR RNRáR 10 m

²

. JeGQDNELRUąFSRGXZDJĊSU]HSá\Zpowietrza z jednego szybu wentylacyj- QHJRNWyU\Z\QRVLRNW\VP

³

h

^-1

, ZFHOX]DWĊĪHQLDPHWDQXGRREMSU]\

FLĞQLHQLX ]DVLODQLD UyZQ\P EDUD SU]\ NDĪG\P V]\ELH ZHQW\ODF\MQ\P NRSDOQL

(19)

18 A. J

ANUSZ

-C

YGAN

i inni

PXVLDáDE\SRZVWDüLQVWDODFMDPembranowa o powierzchni membrany UyZQHMRNRáR

3 mln m

²

. -HVWWRZLĊFHMQLĪZSU]\SDGNXZVSyáczesnych SU]HP\VáRZ\FKSURFHVyZ

VHSDUDFMLPHPEUDQRZHMZNWyU\FKSRZLHU]FKQLDPHPEUDQZ\QRVLRG1 000 do 500 000 m

²

[16].

4. DROGA DO KOMERCJALIZACJI MEMBRAN

Droga od wytworzenia membrany w laboratorium do jej komercyjnego zastoso- ZDQLDMHVWEDUG]RGáXJD3RPLPRV\QWH]\LRFHQ\VHWHNDPRĪHLW\VLĊF\QRZ\FKPa- WHULDáyZ GR VHSDUDFML JD]yZ SRQDG REHFQ\FK PHPEUDQ NRPHUF\MQ\FK MHVW

Z\WZDU]DQ\FK]PDWHULDáyZXĪ\ZDQ\FKRGG]LHVLĊFLROHFL>@ :\QLNDWR]IDNWXĪH

VSUDZG]DQLHQRZ\FKPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FKSU]HSURZDG]DVLĊGODF]\VW\FKJa- ]yZSU]\QLVNLPFLĞQLHQLXLZWHPSHUDWXU]HRWRF]HQLD-HGQDNSU]HGNRPHUFMDOL]DFMą

QRZHM PHPEUDQ\ QDOHĪ\ SU]HSURZDG]Lü EDGDQLD separacji mieszanin gazowych w rzeczywistych warunkach procesowych dla konkretnego zastosowania [16,18]. Bar- G]RF]ĊVWRPHPEUDQ\NWyUHSRVLDGDMąEDUG]RGREUHSDUDPHWU\WUDQVSRUWRZHGODF]\s- W\FK JD]yZ WUDFą WH ZáDĞFLZRĞFL Z SU]\SDGNX VHSDUDFML U]HF]\ZLVW\ch mieszanin JD]RZ\FK :Sá\Z REHFQRĞü LQQ\FK JD]yZ QD ZáDĞFLZRĞFL WUDQVSRUWRZH PHPEUDQ\

pokazano na rys. 6.

Rys. 6,GHDOQ\ZVSyáF]\QQLNVHSDUDFMLZ\EUDQ\FKSDUPLHV]DQLQJD]RZ\FK>6]

Fig. 6. The ideal separation factor of the selected pairs of gas mixtures [16]

%DUG]R ZDĪQ\P SUREOHPHP MHVW WDNĪH wytwarzanie cienkich membran o stabil- Q\FKZáDĞFLZRĞFLDFK&]ĊVWRPHPEUDQ\WUDFąVZRMHEDUG]RGREUHZáDĞFLZRĞFLWUDQs- SRUWRZH Z FLąJX NLONX GQL MHM XĪ\WNRZDQLD 'ODWHJR EDGDQLD Ī\ZRWQRĞFL NDĪGHM

membrany, pr]HGZSURZDG]HQLHPMHMQDU\QHNSRZLQQ\E\üSURZDG]RQHSU]H]RNUHV

FRQDMPQLHMPLHVLĊF\>6].

x =DOHWą WUDG\F\MQ\FK PDWHULDáyZ PHPEUDQRZ\FK MHVW PRĪOLZRĞü

FLHQNLFK ZDUVWZ DNW\ZQ\FK R VWDELOQ\FK ZáDĞFLZRĞFLDFK WUDQVSRUWRZ\FK QDNZNRQWHNĞFLHVHSDUDFMLPHWDQXLD]RWXLFKLVWRWQąZDGą

QRĞü

x =DOHWąQRZRRSUDFRZ\ZDQ\FKPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FKMHVW

WHQFMDá GR UR]G]LHODQLD PLHV]DQLQ JD] VNáDGDMąF VLĊ ] F]ąVWHF]HN

R]EOLĪRQHMZLHONRĞFL:DGą VąSRZDĪQHWUXGQRĞFL FLHQNLHMLGXĪHMSRZLHU]FKQLPHPEUDQ\ VWDELOQ\FKZáDĞFLZRĞFLDFK

x REOLF]HĔ

QąPDWU\Fą0DWULPLG&06VWZLHUG]RQRĪH PRĪOLZHMHVWX]\VNDQLHVW ELOQHJR VWĊĪHQLD PHWDQX Z JUDQLFDFK REM MXĪ QD SLHUZV]\P VWRSQLX

NDVNDG\PHPEUDQRZHMSU]\FLĞQLHQLX]DVLODQLDUyZQ\P

SRG]LDáXVWUXPLHQL -HVWWRSR]LRPVWĊĪHQLD NWyUHMHVWZ\VWDUF]

MąFH]SXQNWXZLG]HQLDSURGXNFMLXĪ\WHF]QHJRFLHSáDZDXWRWHUPLF]Q\PUHDNW

±

± UyZQDQLH

± QDWĊĪHQLHSU]HSá\ZXNPRO

ܨ_௉^כ ± VWRVXQHNSU]HSá\ZyZUyZQDQLH

ܨ_ோ^כ ± VWRVXQHNSU]HSá\ZyZUyZQDQLH

± OLF]EDSHUPHDFMLUyZQDQLH

± FLĞQLHQLHEDU

± ZVSyáF]\QQLNSHUPHDFMLRGQLHVLRQ\GRJUXERĞFLPHPEUDQ\

± XG]LDáPRORZ\VNáDGQLNDSRVWURQLH]DVLODQLDOXEUHWHQWDWX

± XG]LDáPRORZ\VNáDGQLNDSRVWURQLHSHUPHDWX Ȗ ± VWRVXQHNFLĞQLHĔUyZQDQLH

(20)

$QDOL]DSU]\GDWQRĞFLPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FK« 19

PXVLDáDE\SRZVWDüLQVWDODFMDP UyZQHMRNRáR

-HVWWRZLĊFHMQLĪZSU]\SDGNXZVSyá SU]HP\VáRZ\FKSURFHVyZ

VHSDUDFMLPHPEUDQRZHMZNWyU\FKSRZLHU]FKQLDPHPEUDQZ\QRVLRG

ZDQLDMHVWEDUG]RGáXJD3RPLPRV\QWH]\LRFHQ\VHWHNDPRĪHLW\VLĊF\QRZ\FKP WHULDáyZ GR VHSDUDFML JD]yZ SRQDG REHFQ\FK PHPEUDQ NRPHUF\MQ\FK MHVW

Z\WZDU]DQ\FK]PDWHULDáyZXĪ\ZDQ\FKRGG]LHVLĊFLROHFL>@ :\QLNDWR]IDNWXĪH

VSUDZG]DQLHQRZ\FKPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FKSU]HSURZDG]DVLĊGODF]\VW\FKJ ]yZSU]\QLVNLPFLĞQLHQLXLZWHPSHUDWXU]HRWRF]HQLD-HGQDNSU]HGNRPHUFMDOL]DFMą

QRZHM PHPEUDQ\ QDOHĪ\ SU]HSURZDG]Lü EDGDQLD

G]RF]ĊVWRPHPEUDQ\NWyUHSRVLDGDMąEDUG]RGREUHSDUDPHWU\WUDQVSRUWRZHGODF]\

W\FK JD]yZ WUDFą WH ZáDĞFLZRĞFL Z SU]\SDGNX VHSDUDFML U]HF]\ZLVW\

JD]RZ\FK :Sá\Z REHFQRĞü LQQ\FK JD]yZ QD ZáDĞFLZRĞFL WUDQVSRUWRZH PHPEUDQ\

,GHDOQ\ZVSyáF]\QQLNVHSDUDFMLZ\EUDQ\FKSDUPLHV]DQLQJD]RZ\FK>

%DUG]R ZDĪQ\P SUREOHPHP MHVW WDNĪH

Q\FKZáDĞFLZRĞFLDFK&]ĊVWRPHPEUDQ\WUDFąVZRMHEDUG]RGREUHZáDĞFLZRĞFLWUDQ SRUWRZH Z FLąJX NLONX GQL MHM XĪ\WNRZDQLD 'ODWHJR EDGDQLD Ī\ZRWQRĞFL NDĪGHM

]HGZSURZDG]HQLHPMHMQDU\QHNSRZLQQ\E\üSURZDG]RQHSU]H]RNUHV

FRQDMPQLHMPLHVLĊF\>

WNIOSKI

x =DOHWą WUDG\F\MQ\FK PDWHULDáyZ PHPEUDQRZ\FK MHVW PRĪOLZRĞü formowania FLHQNLFK ZDUVWZ DNW\ZQ\FK R VWDELOQ\FK ZáDĞFLZRĞFLDFK WUDQVSRUWRZ\FK, jed- QDNZNRQWHNĞFLHVHSDUDFMLPHWDQXLD]RWXLFKLVWRWQąZDGąjest niska selektyw- QRĞü

x =DOHWąQRZRRSUDFRZ\ZDQ\FKPDWHULDáyZPHPEUDQRZ\FKMHVWich ogromny po- WHQFMDá GR UR]G]LHODQLD PLHV]DQLQ JD]owych VNáDGDMąFych VLĊ ] F]ąVWHF]HN

R]EOLĪRQHMZLHONRĞFL:DGą tych membran VąSRZDĪQHWUXGQRĞFL wytworzenia FLHQNLHMLGXĪHMSRZLHU]FKQLPHPEUDQ\o VWDELOQ\FKZáDĞFLZRĞFLDFK

x W wyniku przeprowadzonych REOLF]HĔsymulacyjnych dla membrany z miesza- QąPDWU\Fą0DWULPLG&06VWZLHUG]RQRĪH PRĪOLZHMHVWX]\VNDQLHVWa- ELOQHJR VWĊĪHQLD PHWDQX Z JUDQLFDFK REM MXĪ QD SLHUZV]\P VWRSQLX

NDVNDG\PHPEUDQRZHMSU]\FLĞQLHQLX]DVLODQLDUyZQ\P bar(a) i przy stosunku SRG]LDáXVWUXPLHQL -HVWWRSR]LRPVWĊĪHQLD metanu, NWyUHMHVWZ\VWDUF]a- MąFH]SXQNWXZLG]HQLDSURGXNFMLXĪ\WHF]QHJRFLHSáDZDXWRWHUPLF]Q\PUHDNWo- rze rewersyjnym.

OZNACZENIA – SYMBOLS A ± powierzchnia membrany, m²

membrane area B ± funkcja, UyZQDQLH

function, Eq. (6) C ± funkcjaUyZQDQLH

function, Eq. (5) E ± funkcja, UyZQDQLH

function, Eq. (7)

F ± QDWĊĪHQLHSU]HSá\ZXNPRO h^-1 gas flow rate

ܨ_௉^כ ± VWRVXQHNSU]HSá\ZyZUyZQDQLH

flow ratio, Eq. (14)

ܨ_ோ^כ ± VWRVXQHNSU]HSá\ZyZUyZQDQLH flow ratio, Eq. (9)

K ± OLF]EDSHUPHDFMLUyZQDQLH permeation number, Eq. (4) p ± FLĞQLHQLHEDU

pressure

Q ± ZVSyáF]\QQLNSHUPHDFMLRGQLHVLRQ\GRJUXERĞFLPHPEUDQ\, kmol m^-2h^-1bar^-1 permeance

x ± XG]LDáPRORZ\VNáDGQLNDSRVWURQLH]DVLODQLDOXEUHWHQWDWX mole fraction on the feed side or retentate side

y ± XG]LDáPRORZ\VNáDGQLNDSRVWURQLHSHUPHDWX mole fraction on the permeate side

Ȗ ± VWRVXQHNFLĞQLHĔUyZQDQLH pressure ratio, Eq. (8)

(21)

20 A. J

ANUSZ

-C

YGAN

i inni

INDEKSY DOLNE I GÓRNE – SUBSCRIPTS AND SUPERSCRIPTS

i – VNáDGQLNi i-component lok – ZDUWRĞüORNDOQD

local value

P – permeat

permeate

R – retentat

retentate Z ௅zasilanie

feed

1,2,3 – QXPHUVNáDGQLND

the number of component

3,ĝ0,(11,&7:2&<72:$NE – REFERENCES

[1] 1DZUDW6*DWQDU.2FHQDVWDQXLPRĪOLZRĞFLutylizacji metanu z powietrza wentylacyj- QHJRSRG]LHPQ\FKNRSDOĔZĊJODNDPLHQQHJR3ROLW\ND(QHUJHW\F]QD-83, https://min- pan.krakow.pl/Wydawnictwa/PE112/08-nawrat-gatnar.pdf.

[2] Gosiewski K., Pawlaczyk A., Jaschik M., 2011. Spalanie metanu z powietrza wentylacyjnego NRSDOĔZWHUPLF]Q\PUHDNWRU]HUHZHUV\MQ\PPrzem. Chem., 90 (10), 1917-1923.

[3] Nawrat S., Napieraj S., 2018. Stan i perspektywy gospodarczego wykorzystania metaQXSRNáa- GyZ ZĊJOD Z 3ROVFH ,,, NRQIHUHQFMD 0(7$1 .23$/1,$1< (QHUJLD-Ekologia-Ekonomia.

15.2.2018 r. Katowice http://metankopalniany.pl/wp-content/uploads/2018/02/Nawrat- 6WDQLVáDZB$*+SGIGRVWĊSU

[4] 1DZUDW6.XF]HUD=àXF]DN5ĩ\F]NRZVNLP., Napieraj S., Gatnar K., 2009. Utylizacja meta- QX]SRNáDGyZZĊJODZSROVNLFKNRSDOQLDFKSRG]LHPQ\FK$*+8F]HOQLDQH:\GDZQLFWZD1a- ukowo-'\GDNW\F]QH.UDNyZ

[5] .XFKDUF]\N % 7\OXV : 8VXZDQLH PHWDQX ] SRZLHWU]D ZHQW\ODF\MQHJR NRSDOĔ SU]H]

utlenianie na monolitycznych katalizatorach palladowych. Przem. Chem., 89 (4), 448-452.

[6] .RZDOLN6*DMGRZVND08W\OL]DFMDPHWDQX]NRSDOĔZĊJODNDPLHQQHJRUHGXNFMD]DJUo- ĪHĔGODĞURGRZLVNDQDWXUDOQHJR*yUQLFWZRL*HRORJLD-113.

[7] 6WDVLĔVND % .DWDOLW\F]QH XWOHQLDQLH PHWDQX ] SRZLHWU]D ZHQW\ODF\MQHJR NRSDOĔ

Towarzystwo Wydawnictw Naukowych Libropolis, Lublin.

[8] KWWSVZZZXQHFHRUJILOHDGPLQ'$0HQHUJ\FPPGRFV%3*BSGIGRVWĊSU

[9] https://www.globalmethane.org/documents/partnerVBFPPBWHFKBGEBDSUBHQJSGI GRVWĊS

28.10.2019 r.

[10] Gosiewski K, Pawlaczyk A., 2014. Catalytic or thermal reversed flow combustion of coal mine ventilation air methane: What is better choice and when? Chem. Eng. J., 238, 78-85, DOI:

10.1016/j.cej.2013.07.039.

[11] Gatnar K., 0HWDQ SRNáDGyZ ZĊJOD MDNR SDOLZR DOWHUQDW\ZQH – SU]\NáDG\ UR]ZLą]DĔ

Z -DVWU]ĊEVNLHM 6SyáFH :ĊJORZHM 6$. Polityka Energetyczna, 9 (zeszyt specjalny), 423-437, https://se.min-pan.krakow.pl/pelne_teksty20/k20_gatnar.pdf.

[12] WarmuziĔski K., TaĔczyk M., Jaschik M., 2015. Experimental study on the capture of CO2 from flue gas using adsorption combined with membrane separation. Int. J. Greenh. Gas Control, 37, 182-190, DOI: 10.1016/j.ijggc.2015.03.009.

[13] 7DĔF]\N 0 -DVFKLN 0 :DUPX]LĔVNL . :RMG\áD $ 3LHFK ' -DQXV]-&\JDQ $ 6RáW\V(

=DWĊĪDQLHQLVNRVWĊĪRQ\FK ]DQLHF]\V]F]HĔ JD]RZ\FK ZVWUXPLHQLX SRZLHWU]D Z GRĞZLDd-

GR DGVRUSFML ]PLHQQRFLĞQLHQLRZHM 3UDFH 1DXNRZH ,,&K 3$1

,QVW\WXW,QĪ\QLHULL&KHPLF]QHM