Aplicación de membranas zeolíticas a procesos de separación y reacción/separación

Resumen

Dadas las propiedades de la zeolitas, en lo que a tamaño de poro (del orden del de las moléculas) y propiedades intrínsecas (de absorción, catalíticas) se refiere, las membranas zeolíticas se han erigido entre las membranas microporosas inorgánicas con mayores posibilidades de revolucionar las operaciones clásicas de separación. Por ejemplo, pueden llevar a cabo la separación de mezclas de isómeros o la de mezclas de compuestos orgánicos en puntos de ebullición muy próximos o también puede romper azeótropos; en cualquier caso, separaciones costosas técnica y económicamente. Para poner de manifiesto las excepcionales posibilidades de separación de las membranas zeolíticas, a lo largo de esta investigación se realizaron las siguientes tareas: * Se utilizaron membranas zeolíticas de silicalita, ZSM-5, mordenita/chabazita/ZSM-5 y Zeolita NaA. Estas zeolitas se diferencian, además de por sus propiedades estructurales y texturales por su hidrofilicidad creciente desde silicalita hasta zeolita A. * Las membranas zeolíticas anteriores se prepararon mediante la correspondiente síntesis hidrotermal in situ sobre soportes tubulares de alúmina o de acero inoxidable. La caracterización de las membranas preparadas consistió en la realización de medidas de XRD y SEM, así como en la medida de selectividades ideales N2/n-butano y N2/SF6, en el caso de las membranas de silicalita y de ZSM-5, y de la selectividad de separación de la mezcla agua/propanol, en el caso de las membranas de mordenita y de zeolita NaA. También se llevaron cabo medidas termogravimétricas de adsorción de alcoholes sobre polvo de silicalita. * Se realizó la separación de diversas mezclas, tratando de hallar las condiciones óptimas de operación que conducen a las selectividades de separación y flujos de permeación más elevados. De forma genérica, se separaron tres tipos de mezclas: A,- Mezclas de compuestos de adsorbibles/no adsorbible