Novel Gas Separation membran systems, development, integration.  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
72738
Type PD
Principal investigator Nemestóthy, Nándor
Title in Hungarian Membrános gászeparációs rendszerek fejlesztése, integrálása
Title in English Novel Gas Separation membran systems, development, integration.
Keywords in Hungarian Gáz szeparáció, Membrán, Ionos folyadék
Keywords in English Gas separation, Membran technology, Ionic liquid
Discipline
Chemical Engineering (Council of Physical Sciences)100 %
Ortelius classification: Applied chemistry
Panel Chemistry 2
Department or equivalent Research Group on Bioengineering, Membrane Technology and Energetics (University of Pannonia)
Starting date 2008-04-01
Closing date 2011-06-30
Funding (in million HUF) 23.884
FTE (full time equivalent) 3.24
state closed project
Summary in Hungarian
A membrántechnika egyik leggyorsabban fejlődő szakterülete a gázszeparáció. Ezen belül is nagy lehetőségeket nyújt az ionos folyadékok használata, melyek segítségével új típusú, stabil folyadékmembránok állíthatóak elő. Az ionos folyadékok változatos tulajdonságuknak köszönhetően ezek a membránok kiemelkedően jó gázszeparációs képességgel rendelkeznek, azonban számos alapvető kérdés vár tisztázásra hasznosításuk előtt. Jelen kutatásban az alkalmazható ionos folyadékok, hordozóanyagok, speciális membránkialakítási lehetőségek (polimerizáció) szisztematikus tanulmányozása, modellezése a fő cél, majd a gáz szeparáció hagyományos rendszerbe illeszthetőségének vizsgálatát tervezem.
Summary
Membrane gas separation is one of the hottest field of membrane separations nowadays. Application of ionic liquids for gas separation provides interesting opportunities since new type, stabile supported liquid membranes can be manufactured. These membranes will have extremely high selectivity due to the wide variety of ionic liquids. However, numerous questions have arisen concerning their practical applicability, which have to be answered. In this research work systematic studying and modelling of various ionic liquids, support materials, formations of special membranes (polymerisation) is planned, moreover the integration possibilities of the particular gas separation unit into traditional system will be investigated.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A membrános gázszeparáció vizsgálatához egy hővezető képességen alapuló vizsgálórendszert terveztem kialakítani, mely bináris gázelegyek vizsgálatát tette volna lehetővé. Kiegészítő források bevonásával egy olyan komplex rendszert sikerült megvalósítani, melyben nagy pontosságú áramlás- és nyomásmérők segítségével tiszta gázok permeációs tulajdonságait lehet vizsgálni. Ehhez a rendszerhez kapcsolódik egy kétcsatornás fotoakusztikus detektor, mellyel sokkomponensű elegyek is hatékonyan vizsgálhatóak. Új típusú támasztóréteges folyadékmembránokat állítottunk elő, melyek segítségével ipari fontosságú szeparációs feladatokat lehet megvalósítani. Vizsgáltunk alkil-alkoxi típusú ionos folyadékokat, melyek a széndioxid szelektív eltávolítását teszik lehetővé (ezekből az eredményekből szabadalmi bejelentés született). Tanulmányoztunk chypos típusú ionos folyadékokat, elsőként vizsgáltuk meg gázszeparációs jellemzőiket (oldódás, diffúzió) és alakítottunk ki stabil folyadékmembránokat. A tiszta gázokon kívül biner és terner gázokkal is vizsgáltuk az elkészített membránokat. Előállítottunk polimerizált ionos folyadékból készült gázszeparációs membránokat. Tanulmányoztuk a gázsszeparációs eljárások rendszerbe illeszthetőségét. Mivel a membrános eljárások jól illeszthetőek bio eljárásokhoz, ezért a biohidrogén és a biometán előállítása során vizsgáltuk meg a membránok alkalmazhatóságát, esetleges szinergiáját a biológiai folyamatokkal.
Results in English
Thermal conductivity sensor based equipment was planned to study gas permeation properties. This test apparatus would be able to measure only two component gas mixtures. Instead of building this machine a complex test system was realized with high accuracy pressure and flow transducers to study clean gases. This test system is connected to a photoacoustic detector which is able to investigate multi component mixtures as well. Non conventional supported ionic liquid membranes were prepared to study separation processes with industrial importance. Alcyle and alcoxi type ionic liquid membranes are studied to remove carbon dioxide from various gas mixtures (a patent pending about this finding). First time prepared an characterized chypos type ionic liquid membranes. Unique separation parameters, Henry and diffusion coefficients are determined. Membranes are tested for stability and transport properties in one two and tree component mixtures. System integration of gas separation membranes was investigated. Two “bio” process was selected to these studies. One is the anaerobe biogas fermentation which has an enormous industrial importance and the other is the dark fermentation of biohydrogen. In this process removal of the produced hydrogen has positive effect for the reaction rate.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=72738
Decision
Yes





 

List of publications

  
Cserjési, P., Nemestóthy, N., Bélafi-Bakó, K: Gas separation properties of supported liquid membranes prepared with unconventional ionic liquids, J. Membrane Science 349 (2010) 6–11, 2010
Bakonyi, P., Nemestóthy, N., Lövitusz, E., Bélafi-Bakó, K.: Application of Plackett-Burman experimental design to optimize biohydrogen fermentation by E. coli (XL1-BLUE), International Journal of Hydrogen Energy (2011), doi:10.1016/j.ijhydene.2011.03.062, 2011
E. Szentgyorgyi, N. Nemestothy, K. Belafi-Bako: Application of membranes in biogas production, DESALINATION AND WATER TREATMENT 14 (2010)112-115, 2010
Szentgyorgyi E; Nemestothy N; Belafi-Bako K: ANAEROBIC MOVING BED BIOFILM FERMENTER FOR BIOGAS PRODUCTION, ENVIRON PROTECT ENG 36 4 117-125, 2010
Bélafi-Bako, K., Bakonyi, P., Nemestóthy, N., Pientka, Z.: Biohydrogen production in integrated system, Desalination and Water Treatment 14 (1-3), pp. 116-118, 2010
Cserjési, P., Nemestóthy, N., Vass, A., Csanádi, Z., Bélafi-Bakó, K.: Study on gas separation by supported liquid membranes applying novel ionic liquid, Desalination 245 (2009) 743-747, 2009
Pientka Z ; Nemestóthy N; Bélafi-Bakó, K: Application of polymeric foams for separation, storage and absorption of hydrogen, Desalination 241: 106-110, 2009
Búcsú D; Nemestóthy N; Pientka Z; Bélafi-Bakó K;: Modelling of biohydrogen production and recovery by membrane gas separation, Desalination 240: 306-310, 2009
Neves L; Cserjési P; Nemestóthy N; Bélafi-Bakó K; Coelhoso I: Separation of biohydrogen by supported ionic liquid membranes, Desalination 240: 311-315, 2009
Cserjési P; Nemestóthy N; Bélafiné Bakó K; Bányai Zs: Gázelegyek szeparációja ionos folyadékkal készített támasztóréteges folyadék membránnal, Műszaki Kémiai Napok, Veszprém, 2008, Proceedingek, pp. 231-235, 2008
Cserjési P; Nemestóthy N; Bélafi-Bakó K: Ionos folyadékokkal készített támasztóréteges folyadék membránok gázszeparációs tulajdonságai, Membrántechnika 13: 2-12, 2009
Cserjési P; Nemestóthy N; Bélafi-Bakó K: Study on gas separation by supported liquid membranes applying novel ionic liquids, EUCHEM 2008 Conference on Molten Salts and Ionic Liquids, Denmark, Proceedings pp. 48, 2008
Nemestóthy N; Cserjési P; Bélafi-Bakó K: Gas Separtaion by Supported Liquid Membranes with Novel Ionic Liquids, ICOM 2008 Honolulu USA CD-rom, 2008
Cserjési P; Nemestóthy N; Vass A; Bélafi-Bakó K: Study on gas separation by supported liquid membranes applying novel ionic liquids, Engineering with Membranes 2008, Portugal, Proceedings pp. 453, 2008
Bélafiné Bakó K; Vass A; Cserjési P; Nemestóthy N;: Eljárás gázok szeparációjára alkil-alkoxi típusú ionos folyadékokból előállított támasztóréteges folyadék membránok segítségével, Találmányi bejelentés, P 08 00093, 2008
Cserjési P; Nemestóthy N; Bélafiné Bakó K: Támasztóréteges ionos folyadék membránok gázpermeációs tulajdonságainak vizsgálata, Műszaki Kémiai Napok, Veszprém, 2009, Proceedingek, pp. 169-173, 2009
Nemestóthy N: Membrános gázszeparációs rendszerek fejlesztése, integrálása I., Műszaki Kémiai Napok, Veszprém, 2009, Proceedingek, pp. 187-191, 2009
Vajda B; Nemestóthy N; Gubicza L; Bélafiné Bakó K: Biometán előállítása membránok segítségével, Műszaki Kémiai Napok, Veszprém, 2009, Proceedingek, pp. 192-195, 2009
Bakonyi P; Pientka Z; Nemestóthy N; Lövitusz É; Bélafiné Bakó K: Gázszeparációs membránok alkalmazása biohidrogén előállításánál, Műszaki Kémiai Napok, Veszprém, 2009, Proceedingek, pp. 165-168, 2009
Cserjési P., Nemestóthy N., Bélafi-Bakó, K: Ionos folyadékokkal készített támasztóréteges folyadék membránok gázszeparációs tulajdonságai,, Membrántechnika 13 (2009) 2-12, 2009
Nemestóthy, N., Cserjési, P., Bélafi-Bakó, K. Gubicza, L: Gas Separation by Supported Liquid Membranes using Ionic Liquids Tailored, ACHEMA 2009 Frankfurt, CD, 2009
Szentgyörgyi, E., Nemestóthy, N., Bélafi-Bakó, K.: Biomethane production by gas separation membranes, PERMEA09 conference, Prague, CD, 2009
Cserjési, P., Nemestóthy, N., Bélafi-Bakó, K: Application of phosphonium based ionis liquids as supported liquid membranes for gas separation, PERMEA09 conference, Prague, CD, 2009
Cserjési, P., Nemestóthy, N., Bélafi-Bakó, K: Gas separation effectiveness of supported ionic liquid membranes compared to non-porous membranes, EuroMembrane’09, Montpellier, CD, 2009
Nemestóthy N.: A membrános gázszeparáció szerepe a membrános műveleteknél, Műszaki Kémiai Napok, Veszprém, 2011, Proceedingek, pp. 176-179,, 2011
Bakonyi P., Nemestóthy N. , Lövitusz É., Pientka Z., Bélafiné Bakó K.: Az E. coli (XL'-BLUE)-val megvalósított biohidrogén fermentáció műveleti paramétereinek vizsgálata és optimalizálása, Műszaki Kémiai Napok, Veszprém, 2011, Proceedingek, pp. 180-183,, 2011
Tóth G., Nemestóthy N.: Fotoakusztikus mérőműszer alkalmazása a gázszeparáció jellemzésére, Műszaki Kémiai Napok, Veszprém, 2011, Proceedingek, pp. 196-200,, 2011
Szentgyörgyi E; Vajda B; Nemestóthy N; Bélafiné Bakó K: Membránok alkalmazási lehetőségei a biogáz előállításánál, MEMBRÁNTECHNIKA ÉS IPARI BIOTECHNOLÓGIA (ISSN: 2061-6392) 1: pp. 2-9. (2010), 2010
Petra Cserjési; Nándor Nemestóthy; Katalin Bélafi-Bakó: Permeability and selectivity of supported liquid membranes prepared with unconventional ionic liquids, PERMEA 2010: Membrane Science and Technology Conference of Visegrad Countries. Tatranska Lomnica, Szlovákia, 2010.09.04-2010.09.08. 2010. p. 199, 2010
Bakonyi P; Pientka Z; Nemestóthy N; Lövitusz É; Bélafiné Bakó K: Biohidrogén elıállítása és tisztítása gázszeparációs membránok segítségével, Műszaki Kémiai Napok, Veszprém, 2010, Proceedingek, pp. 157-161,, 2010
Szentgyörgyi Eszter: Membránok alkalmazási lehetőségei a biogáz előállításánál, http://konyvtar.uni-pannon.hu/doktori/, 2010
Cserjési Petra: GÁZSZEPARÁCIÓ IONOS FOLYADÉKKAL KÉSZÍTETT TÁMASZTÓRÉTEGES FOLYADÉKMEMBRÁNNAL, http://konyvtar.uni-pannon.hu/doktori/, 2011




 

Events of the project

  
2010-10-28 14:41:53
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Műszaki Kémiai Kutató Intézet (Pannon Egyetem), Új kutatóhely: Biomérnöki, Membrántechnológiai és Energetikai Kutatóintézet (Pannon Egyetem).



Back »