Χρήση κεραμικών μεμβρανών για διαχωρισμούς υδρογόνου από προϊόντα πετροχημικής βιομηχανίας

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία αποτελείται από έξι κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στο στοιχείο Η2. Παρατίθεται μία ιστορική αναδρομή όπου παρουσιάζονται οι ιδιότητες, οι χρήσεις και οι εφαρμογές του καθώς και οι κυριότερες τεχνολογίες παραγωγής του που χρησιμοποιούνται σήμερα. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναπτύσσονται οι φυσικές διεργασίες διαχωρισμού αερίων και γίνεται λεπτομερής αναφορά στις διεργασίες διαχωρισμού με μεμβράνες. Επίσης, αναφέρονται οι τύποι των μεμβρανών που χρησιμοποιούνται, η σύνθεση τους και οι εφαρμογές τους. Επιπλέον, παρουσιάζονται μελλοντικές προβλέψεις πάνω στον τομέα της αγοράς των μεμβρανών. Στο τρίτο κεφάλαιο παρατίθεται η θεωρητική ανάλυση των μοντέλων διεργασίας διαχωρισμού αερίων με την χρήση μεμβρανών. Γίνεται λεπτομερής περιγραφή του μοντέλου πλήρους ανάμειξης με χρήση αερίου σάρωσης (sweep gas) το οποίο προσεγγίζει κατά πολύ τη λειτουργία της πειραματικής διάταξης διαχωρισμού αερίων. Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφεται η πειραματική διάταξη όπου διεξήχθησαν τα πειράματα. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται και σχολιάζονται τα πειραματικά αποτελέσματα των μετρήσεων διαπερατότητας και διαχωρισμού αερίων με μεμβράνες. Επιπλέον, παρουσιάζονται και σχολιάζονται τα θεωρητικά αποτελέσματα μοντέλου πλήρους ανάμιξης που δημιουργήθηκε στο πρόγραμμα Microsoft Excel και το οποίο προσεγγίζει την φυσική διεργασία διαχωρισμού που λαμβάνει χώρα στα πειράματα. Τέλος, στο έκτο κεφάλαιο αναφέρονται γενικά συμπεράσματα τα οποία προέκυψαν μετά το πέρας της διπλωματικής εργασίας.