Membrane separation of acid gases from the air and modeling of the separation process
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
INTER-EXCELLENCE
Call for proposals
SMSM2019LTA01
Main participants
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze / Fakulta chemicko-inženýrská
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
MSMT-37785/2019-2
Alternative language
Project name in Czech
Nové membránové materiály pro efektivní separaci kyselých polutantů ze vzduchu
Annotation in Czech
Cílem projektu základního výzkumu je během 36 měsíců řešení vyvinout nový membránový materiál, který by byl schopný ze směsi plynů účinně a efektivně separovat SO2, CO, CO2 a NOxy, a případně i další škodliviny (tuhé částice), od O2 a N2. Zacílením na problematiku efektivního (do)čištění spalin a na modelování celého separačního procesu má předkládaný projekt značný vědecký potenciál. V projektu budou paralelně studovány různé přístupy možného efektivního membránového oddělení kyselých polutantů z plynných směsí a to pomocí nově vyvinutých kompozitních membrán na bázi: (aktivita A) polymerů a iontových kapalin se zvýšenou absorpční schopností pro kyselé polutanty; (aktivita B) 2D-strukturovaných kompozitních materiálů s vysokou propustností a selektivitou pro plyny na bázi nanovláken z polymeru s vnitřní mikroporozitou (PIM-1) a jednostěnných uhlíkových nanotrubiček (SWCNT) dopovaných grafenoxidovými (GO) nanočásticemi a jedno-, dvoj- a trojmocnými ionty kovů. Vedle toho budou v projektu testovány separační schopnosti (aktivita C) hydrofilních dutých vláken sbalených do membránových modulů při různých experimentálních podmínkách blízkých reálnému prostředí (suchá vs. vlhká vstupní směs, přítomnost tuhých znečišťujících částic atd.). Separační vlastnosti membrán budou testovány pomocí permeačních a sorpčních experimentů s využitím unikátního přístrojového vybavení zapojených pracovních skupin. Získaná experimentální data budou použita pro vývoj modelu popisujícího transport složek plynné směsi pomocí molekulární dynamiky. V návaznosti na testování za laboratorních podmínek (čisté plyny, modelové směsi plynů) bude probíhat i fáze testování separačního procesu s materiály vykazujícími nejlepší separační vlastnosti v reálném prostředí plynných směsí (spaliny vzniklé in-situ spalováním fosilních paliv).
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
20402 - Chemical process engineering
OECD FORD - secondary branch
10404 - Polymer science
OECD FORD - another secondary branch
10511 - Environmental sciences (social aspects to be 5.7)
CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)
CD - Macromolecular chemistry<br>CI - Industrial chemistry and chemical engineering<br>DI - Pollution and air control<br>DJ - Pollution and water control<br>DK - Contamination and decontamination of soil including pesticides<br>DL - Nuclear waste, radioactive pollution and control<br>DM - Solid waste and its control, recycling<br>DO - Protection of landscape
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
New composite membranes were developed to effectively separate CO2 and SO2 from gas mixtures in the frame of international cooperation. A synergistic combination of polymers and controllably-embedded nano additives increased the permeability and selectivity of acid gases. The achieved results (materials, preparation procedures, transport models) will serve for further collaborative research.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2020
Realization period - end
Dec 31, 2022
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 1, 2022
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP23-MSM-LT-U
Data delivery date
Jun 30, 2023
Finance
Total approved costs
4,875 thou. CZK
Public financial support
4,875 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK