غشاء مدعوم بركيزة لتنقية الغازات
العنوان الرسمي للبراءة
غشاء لفصل الغازات مدعوم بركيزة
العنوان الإنجليزي: Substrate supported gas separation membrane
الاختراع
الاختراع
المشكلة
تواجه أغشية فصل الغازات غالباً مفاضلة بين النفاذية والانتقائية، وقد تفقد أداءها بسبب التحلل الكيميائي، مما يحد من كفاءة تنقية تيارات الغازات المختلطة.
أهميتها
يمكن لطبقات أغشية أكثر قابلية للتحكم أن تدعم فصلاً أقل تعقيداً لـ CO2 أو H2S أو الهيدروجين أو الميثان أو النيتروجين أو أول أكسيد الكربون في المعالجة الصناعية.
النهج
يضع الغشاء المبيّن طبقة بوليميد مسامية تحتوي ثنائي السيلينيد على ركيزة مسامية، ويستخدم النفاذ التفاضلي والامتزاز الاختياري لإثراء غاز واحد من خليط.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة شركات الغازات الصناعية، ومطوري أنظمة الأغشية، وباحثي الغاز الطبيعي والهيدروجين، وفرق إدارة الكربون، ومصنّعي البوليمرات المتخصصة.
القيمة المحتملة
يجمع الاختراع بوليميد ثنائي السيلينيد محدد كيميائياً مع دعم بنيوي من ركائز السيليكا أو الزجاج أو المعدن أو الراتنج أو السيراميك وعملية صب مرحلية.
الخلفية
الخلفية
يمكن لتنقية الغازات الصناعية استخدام المواد الماصة أو التقطير المبرد أو الأغشية. وقد تتطلب أنظمة الامتزاز التجديد، ويكون الفصل المبرد كثيف الطاقة، ولا سيما عندما يكون الغاز المستهدف مخففاً. ويمكن للأغشية تبسيط العملية لكنها تحتاج إلى إدارة العلاقة العكسية بين النفاذية والانتقائية مع الحفاظ على الثبات الكيميائي والحراري. وتُعد البوليميدات جذابة لإمكان تعديل بنيتها الجزيئية. تقدم البراءة وحدات متناوبة مشتقة من 4,4′-diselanediyldianiline وأنهيدريد حمض إيثيلين ديامين رباعي الأسيتيك، وتدعم الطبقة المسامية الناتجة على مادة مسامية ثانية.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
يُحضّر البوليميد من 4,4′-diselanediyldianiline وأنهيدريد حمض إيثيلين ديامين رباعي الأسيتيك بنسبة مولية 1:1 عبر وسيط حمض البولي أميك المسخن عند 170–200 °م لمدة 8–10 ساعات. ويُرسّب محلول صب يحوي 10–30% وزناً على دعامة من السيليكا أو الزجاج أو المعدن أو الراتنج البوليمري أو السيراميك. يستخدم التسخين التدريجي 50–70 °م لمدة 10–30 ساعة، و90–110 °م لمدة 4–8 ساعات، و140–160 °م لمدة 10–30 ساعة. ثم ينفذ الغشاء غازات مختارة من خليط ويمتازها اختيارياً.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- استخدام محتمل في إزالة CO2 أو H2S من الغازات الصناعية المختلطة.
- استخدام محتمل في أبحاث فصل الهيدروجين أو النيتروجين أو الميثان أو أول أكسيد الكربون.
- استخدام محتمل في وحدات أغشية مدعومة لتنقية غازات العمليات.
- استخدام محتمل كمنصة لدراسة مفاضلة النفاذية والانتقائية.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يجمع طبقة بوليمر انتقائية مع دعم ميكانيكي من ركيزة مسامية.
- يقدم خمس فئات مطالباً بها لمواد الركيزة في دراسات الدمج.
- يحدد نسبة المونومرات وزمن التفاعل وتركيز الصب والتسخين المرحلي.
- يغطي الفصل بالنفاذ إلى جانب الامتزاز الاختياري للغاز.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
منشور براءة اختراع يصف تصنيع البوليمر والغشاء المدعوم؛ لم يثبت التسويق التجاري أو التحقق المستقل من فصل خلطات الغازات.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد تكون البنية المدعومة ذات صلة بشركاء وحدات الأغشية أو الغازات الصناعية أو إدارة الكربون. وينبغي أن يقيس التحقق التجاري انتقائية خلطات الغاز وتدفقها، وتحمل الضغط والحرارة، ومقاومة الملوثات، والتقادم طويل الأمد، ومناولة السيلينيوم والمذيب، والتصاق الطبقة، وضبط العيوب، وإحكام الوحدة، والتجديد، واتساق الطلاء عند التوسع.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- B01D71/64الفصل
- B01D53/22الفصل
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01D53/228الفصل
- B01D67/0011الفصل
- B01D67/0013الفصل
- B01D71/64الفصل
- C08G73/1057المركبات الجزيئية الضخمة المحضرة بغير تفاعلات الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون وحدها
- C08G73/1078المركبات الجزيئية الضخمة المحضرة بغير تفاعلات الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون وحدها
- C08G73/1085المركبات الجزيئية الضخمة المحضرة بغير تفاعلات الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون وحدها
- C08J5/18تجهيز المركبات الجزيئية الضخمة؛ عمليات الخلط العامة؛ المعالجة اللاحقة
- B01D2053/221الفصل
- B01D2323/081الفصل
- C08J2379/08تجهيز المركبات الجزيئية الضخمة؛ عمليات الخلط العامة؛ المعالجة اللاحقة
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولطارق أحمد يوسف
- مخترعسعد شعبان
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- غشاء فصل غازات
- بوليميد
- ثنائي السيلينيد
- ركيزة مسامية
- نفاذ
- CO2
- H2S
- تنقية الغاز
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.