Исследование технологии извлечения гелия и неона из попутного газа с использованием микросферических мембран

Abstract

В настоящее время в мире большой интерес вызывают разработки новых функциональных материалов на основе ценосфер определенного состава и строения с прогнозируемыми свойствами. В частности, на основе узких фракций ценосфер получены микросферические композитные сорбенты, сенсибилизаторы промышленных эмульсионных взрывчатых веществ, полифункциональные пористые материалы, нанесенные каталитические системы, магнитоуправляемые носители рН-чувствительных спиновых зондов. Критерием применимости узких фракций ценосфер в качестве функциональных материалов в каждом конкретном случае является выполнение жестких требований к составу и строению оболочки глобул. Одним из перспективных направлений использования ценосфер представляется энергоэффективная мембранная технология получения высокочистого гелия (99,9995 об. %), предпосылкой для успешной реализации которой являются высокие значения селективности стеклянных силикатных материалов: Не/СН4, Не/N2 – 105-106. При создании микросферических стеклокристаллических материалов высокоселективного выделения гелия на основе ценосфер определяющее значение имеет толщина оболочки, ее химический и фазовый состав. Целью работы являлось: получение фракций неперфорированных ценосфер низкой насыпной плотности определенного размера с тонкой оболочкой, изучение химического, фазового состава и строения оболочки глобул, получение на основе выделенных фракций ценосфер микросферических мембранных материалов и исследование их диффузионных характеристик в отношении гелия и неона. Практическая значимость работы заключается в целенаправленном получении из концентратов ценосфер летучих зол от сжигания каменного угля узких фракций ценосфер определенного состава, плотности, размера, на основе которых могут быть получены современные функциональные материалы с прогнозируемыми свойствами, в том микросферические мембраны для селективного выделения гелия.