Las mezclas de gases pueden ser separadas efectivamente por medio de membranas sintéticas. Las membranas poliméricas liderean el mercado de la industria de membranas de separación, ya que son muy competitivas en rendimiento y economía.

Hay muchos polímeros disponibles, pero la elección del polímero de la membrana puede ser complicada. Un polímero tiene que tener las características adecuadas de acuerdo a la mezcla a separar. El polímero a veces tiene que ofrecer una baja afinidad de unión para las moléculas por separado (como en el caso de aplicaciones de biotecnología), y tiene que soportar las condiciones agresivas de limpieza. Tiene que ser compatible con la tecnología de fabricación de la membrana.

El polímero tiene que ser un buen componente de membrana en términos de rigidez de sus cadenas, interacciones de cadena, estéreorregularidad, y la polaridad de sus grupos funcionales. Los polímeros pueden formar estructuras amorfas y semicristalinas (también pueden tener diferentes temperaturas de transición vítrea), afectando el desempeño de la membrana. Muchos polímeros de membrana son preparados con ataque químico , modificados de acuerdo a la aplicación, o producidos como copolímeros para mejorar sus propiedades. Los polímeros más comunes en síntesis de membrana son el acetato de celulosa, la nitrocelulosa, y ésteres de celulosa (CA, CN, y CE), la polisulfona (PS), la poliéter sulfona (PES), el poliacrilonitrilo (PAN), la poliamida o nylon (PA), la poliimida (PI), las poliolefinas (PO’s), el politetrafluoroetileno o Teflon® (PTFE), el fluoruro de polivinilideno (PVDF) y el cloruro de polivinilo (PVC).

¿Cómo funcionan?

Una membrana es un filtro conteniendo millones de fibras huecas asimétricas sencillas que actúan como un filtro de moléculas. Cuando una mezcla de gases pasa por el filtro a alta presión, los componentes se dividen como resultado de permeación selectiva. Los gases rápidos, como el oxígeno, permean fácilmente a través de la pared de la membrana y salen por el orificio lateral del filtro. Los gases lentos, como el nitrógeno, les cuesta trabajo atravesar la pared de la membrana y viajando por el alma de la fibra y salen por el orificio al final del filtro. Las membranas permite la separación de gases a presiones hasta de 800 psi.

 Las membranas se utilizan para:

• Separación de oxígeno y/o nitrógeno del aire
• Separación de hidrógeno de gases como el nitrógeno y el metano
• Recuperación de hidrógeno de corriente de producto de plantas de amoniaco
• Recuperación de hidrógeno de procesos de refinería de petróleo
• Separación de metano de componentes de bio-gas
• Enriquecimiento del aire con oxígeno con propósitos médicos y la industria metalúrgica
• Remoción de vapor de agua de gas natural y otros gases
• Separación de líquidos orgánicos volátiles del aire

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