О реализации динамического режима сорбции на селективно проницаемых микросферах для выделения гелия
https://doi.org/10.25205/2541-9447-2025-20-1-37-46
Аннотация
Работа посвящена предварительным исследованиям мембранно-сорбционного метода разделения газов в динамическом режиме. Для исследования и анализа данного режима газоразделения необходимо создание специального экспериментального стенда и измерительного оборудования, позволяющего непосредственно в темпе эксперимента получать информацию об изменении концентрации компонент в газовой смеси. Для измерения концентрации в ходе эксперимента был использован разработанный в ИТПМ СО РАН датчик концентрации для бинарных смесей газов на основе термоанемометрического метода. Проведено тестирования датчика концентрации, получены тарировочные зависимости для воздушно-гелиевой смеси, отработана методика по измерению концентрации компонент в газовой смеси непосредственно в темпе проведения эксперимента. Определены параметры отклика датчика на ступенчатое изменение концентрации гелия в смеси, время реакции составило менее 0,4 секунды. Проведены эксперименты по моделированию динамического режима сорбции при течении гелийсодержащей смеси по селективно проницаемому слою из кремнеземных микросфер. По результатам экспериментов даны рекомендации по подготовке стенда для динамического разделения газов на основе мембранно-сорбционного метода.
При поддержке: Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда и Правительства Новосибирской области (код проекта 23-29-10068).
Об авторах
И. В. Казанин
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия
Россия
Казанин Иван Викторович - кандидат физико-математических наук, научный сотрудник
Новосибирск
Е. П. Щиглова
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия
Россия
Щиглова Елизавета Павловна - лаборант
Новосибирск
Д. В. Журавлева
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия
Россия
Журавлева Даниэла Владимировна - лаборант
Новосибирск
Список литературы
1. Фомин В.М., Зиновьев В.Н., Казанин И.В., Лебига В.А., и др. Способ разделения многокомпонентной парогазовой смеси. Патент РФ № 2508156, 27.02.2014.
2. Зиновьев В. Н., Казанин И. В., Пак А. Ю. и др. Проницаемость полых микросферических мембран по отношению к гелию // Инженерно-физический журнал. 2016. Т. 89, № 1. С. 24-36.
3. Верещагин А. С., Казанин И. В., Зиновьев В. Н., Фомин В. М. Численное моделирование обогащения воздушно-гелиевой смеси бифункциональным сорбентом на основе стеклянных микросфер // Прикладная механика и техническая физика. 2022. Т. 63, № 5. С. 3–19.
4. Фролов М. В., Верещагин А. С., Казанин И. В. Определение гелиевой проницаемости кремнеземных микросфер // Теплофизика и аэромеханика. 2024. Т. 31, № 2. С. 347–353.
5. Лебига В. А., Зиновьев В. Н., Пак А. Ю., Конкин А. Я., Приходько Ю. М. Датчик для измерения концентрации компонентов газовой смеси. Патент РФ № 2012127052/28, 10.01.2014.
6. Kazanin I. V., Zinoviev V. N., Lebiga V. A. et al. Experimental investigation of transport and helium permeability for hollow microspherical membranes // AIP Conference Proceedings. 2017. Vol. 1893, № 1. P. 030013.
Рецензия
Для цитирования:
Казанин И.В., Щиглова Е.П., Журавлева Д.В. О реализации динамического режима сорбции на селективно проницаемых микросферах для выделения гелия. Сибирский физический журнал. 2025;20(1):37-46. https://doi.org/10.25205/2541-9447-2025-20-1-37-46
For citation:
Kazanin I.V., Shchiglova E.P., Zhuravleva D.V. On the Implementation of a Dynamic Sorption Mode on Selectively Permeable Microspheres for Helium Recovery. SIBERIAN JOURNAL OF PHYSICS. 2025;20(1):37-46. (In Russ.) https://doi.org/10.25205/2541-9447-2025-20-1-37-46
Просмотров:
4
Послать статью по эл. почте 