Application of Polymeric Hollow-Fiber Membranes in Air Filtration

Abstract

Membrány z dutých vláken jsou široce využívány v aplikacích týkajících se úpravy kapalin jako např. při čištění odpadních vod, v membránových kontaktorech a bioreaktorech, membránové destilaci apod. I když jsou často využívány při separacích směsí plynů, je jejich použití pro mechanickou filtraci aerosolů velmi vzácné. Tato práce se zabývá filtrací vzduchu pomocí polypropylenových membrán z dutých vláken včetně jejich filtrační účinnosti, tlakových ztrát a také zanášením při dlouhodobé filtraci. Filtrační účinnost byla proměřena za použití různých aerosolů jako TiO2 a síran amonný. Tlakové ztráty byly měřeny při různých konfiguracích, tj. různé filtrační ploše a průměru vlákna membrány. Zanášení membrán bylo testováno použitím normovaného prachu definovaného normou ANSI/ASHRAE 52.2. Predikční modely pro filtrační účinnost a permeabilitu/tlakovou ztrátu membrány byly aplikovány na parametry membrán z dutých vláken a porovnány. Tyto membrány mají velikost pórů kolem 90 nm a poměrně nízkou porositu a tím vysoký potenciál pro separaci nanočástic ze vzduchu. Dále byla provedena analýza filtračního koláče a vyhodnocení energetických nároků a porovnány s teoretickými modely. V závěru práce je nastíněn odhad ceny životního cyklu při filtraci pomocí těchto membrán