Journal de la science et de la technologie des membranes

Abstrait

Évaluation de la résistance aux échelons dans les membranes multicouches à base de Pd supportées par céramique pour la purification de l'hydrogène en présence de polarisation de concentration

Caravella A et Sun Y

Dans ce travail, une approche systématique est utilisée pour quantifier l'influence en une seule étape dans les membranes composites à base de Pd sur la perméation de l'hydrogène en présence de polarisation de concentration. Pour réaliser cette étude, un modèle de perméation déjà développé est appliqué à une membrane supportée sur un support poreux asymétrique à cinq couches. Les résultats sont présentés en termes d'influence à la fois d'une couche unique (calculée à l'aide d'une expression impliquant les flux limitant la perméation) et du coefficient de résistance du support, SRC, introduit ici, qui est un coefficient mesurant quantitativement l'étendue de la force motrice dans l'ensemble du support, de manière analogue à ce qui a été fait pour la définition du coefficient de polarisation de concentration, CPC. En analysant le comportement de la membrane dans différentes conditions de température, de pression d'alimentation totale et d'épaisseur de la couche de Pd, il est finalement démontré que la présence de polarisation détermine un effet décroissant du support poreux dans la configuration considérée, c'est-à-dire avec la couche sélective placée du côté haute pression et le support placé du côté perméation. Cette conclusion indique que, pour des couches métalliques suffisamment minces, la perméation de l'hydrogène est principalement influencée par la polarisation de concentration et, par conséquent, les conditions dynamiques des fluides en amont deviennent un paramètre crucial à optimiser.