Перспективы использования композиционных мембран для газоразделения метановоздушных смесей вентиляционных потоков шахт

Одной из главных проблем в создании угольных малоотходных шахт, обеспечивающих снижение вредного воздействия на окружающую среду, является утилизация шахтного метана, выносимого вентиляционными потоками и дегазационными системами. Вопросами утилизации шахтного газа при его дегазации занимаются многие исследователи и ими предложены различные разработки. Утилизация же метана, выносимого с вентиляционной шахтной струей, практически не решается, в то время как наибольшее количество шахтного метана выносится именно с вентиляционной струей. Трудности утилизации метана из вентиляционных струй шахт заключается в очень низкой концентрации (до 0,75%) и больших расходах воздуха, что требует больших энергетических затрат.

В связи с вышеперечисленными факторами основной проблемой извлечения метана является его отделение от метановоздушной смеси. Существующие адсорбционные методы газоразделения являются недостаточно эффективными в связи с низким коэффициентом продуктивности, что в свою очередь требует поиска новых методов газоразделения. В настоящее время наиболее инновационным методом газоразделения является мембранный метод.

Развитие мембранных методов газоразделения требует широкого поиска новых материалов, обладающих комплексом свойств, необходимых для создания высокоэффективных селективно-проницаемых мембран.

В данной работе рассмотрены принципиальные возможности использования композиционных мембран на основе цеолитовых и металл-органических каркасных полимерных материалов для извлечения метана из метановоздушных смесей. Наибольший интерес представляют металл-органические каркасные полимерные структуры в составе композиционных мембран, обладающие такими достоинствами, как простота синтеза полимерного материала, высокие адсорбционные и прочностные характеристики, устойчивость к воздействию внешних факторов и другими.

Научный руководитель – ст. преп. Удалова Н.П.