膜科学与技术学报

抽象的

氧气输送膜及其在 CO2捕获和合成气生产中的作用

穆罕默德·里亚兹* 和穆罕默德·阿卜杜拉·巴特

在过去的 20 年中，气体分离膜技术取得了显著的进步，特别是在空气分离领域，可以经济高效地生产高纯度氧气。它正在迅速为传统分离工艺（如低温蒸馏）的替代方法铺平道路。基于氧离子传导的固态电化学电池允许以离子通量的形式在高温下选择性传输 O2。因此，这些系统可以充当分子氧的过滤器，用于生成或分离氧气。CO2 和 H2O 转化为合成气的太阳能热化学转化通常在 1500°C 以上的高温下在耐用的金属氧化物催化剂的帮助下以反复的加热-冷却循环进行。氧气输送膜 (OTM) 是高密度陶瓷膜，具有氧离子和电子的混合电导率，两相混合金属氧化物 OTM 可以在 H2/CO 比率为 2:1 的情况下将 CO2 和 H2O 热化学转化为合成气；从而为合成气生产提供了另一种途径。 OTM 还提出了一种适用于燃气和燃煤发电厂的富氧燃烧和二氧化碳捕获工艺的有利技术。本文回顾了陶瓷膜在高温下从空气中分离氧气方面的最新进展以及陶瓷膜在该领域的应用前景