Overview on porous inorganic membranes for gas separation

In the past 20 years, membrane gas separation technology has advanced greatly and can now be regarded as a competitive industrial method for gas separation. It has been proven to be technically and economically superior to other technologies. This superiority is due to certain advantages which membrane technology benefits from, including low capital investment, low weight, environmentally friendly, space requirement and high process flexibility. Membrane gas separation technology has developed into a $150million/year business. The first modern industrial application of inorganic porous membranes was separation of U238 and U235 isotopes in form of UF6 in the 1940 and 1950. Besides having well known thermal and chemical stabilities, inorganic porous membranes usually have much higher gas fluxes as compared to polymeric membranes. The potential of inorganic membranes was not widely recognized until high quality porous ceramic membranes were produced for industrial applications. The attention of the researchers has focused on materials that exhibit molecular sieving properties, such as silica, zeolites and carbon which appear to be promising in separation of gas. This paper is a preliminary overview on inorganic porous membranes for gas separation.

Negli ultimi 20 anni, la tecnologia di separazione dei gas con le membrane è notevolmente avanzata e può essere considerata come un metodo industriale competitivo. E’ stato dimostrato essere una tecnologia tecnicamente ed economicamente superiore alle altre. Questa superiorità è dovuta ad alcuni vantaggi che le membrane hanno rispetto alle altre, tra cui il basso investimento di capitale, il peso ridotto, il basso impatto ambientale, i requisiti di spazio e l’alta flessibilità di processo. La tecnologia di separazione dei gas con le membrane si è sviluppata fino a raggiungere i 150 milioni di dollari/l’anno di fatturato. La prima applicazione industriale moderna di membrane porose inorganiche è stata la separazione degli isotopi dell’Uranio U238 e U235 in forma di UF6 negli anni 1940 e 1950. Oltre ad avere ben note proprietà di stabilità termica e chimica, le membrane porose inorganiche di solito hanno flussi di gas molto più alti rispetto a quelle polimeriche. Il potenziale delle membrane inorganiche non era stato ancora ampiamente riconosciuto fino a che non furono prodotte membrane ceramiche porose di alta qualità per le applicazioni industriali. L'attenzione dei ricercatori si è concentrata su materiali che hanno proprietà di setaccio molecolare, come silice, zeoliti e carbonio che sembrano essere promettenti nella separazione dei gas. Questo documento è una panoramica preliminare sulle membrane porose inorganiche per la separazione del gas.