Pervaporation separation of n-heptane/organosulfur mixtures with PDMS membrane: Experimental and modelling

Authors


Abstract

In this paper, polydimethylsiloxane (PDMS) pervaporation membrane was employed to simulate the desulfurization process of gasoline where n-heptane was selected to stand for gasoline. A modified solution–diffusion model is proposed to account for the mass transport of penetrants in the polymer membrane. In the model, the group contribution method (the UNIFAC-ZM model) is applied to calculate the activity of penetrants in the polymer membrane, and the free volume theory with some modifications is employed to describe the diffusion behaviour of the penetrants. The effects of operating temperature and feed concentration on pervaporation properties were investigated to validate the model. It has been shown that the results predicted by the solution–diffusion model are in good agreement with the experimental values.

Abstract

Dans ce document, on a employé une membrane de pervaporation en polydiméthylsiloxane (PDMS) pour simuler le processus de désulfuration de l'essence en choisissant de remplacer l'essence par du n-heptane. On a proposé un modèle de solution–diffusion modifié pour expliquer le transport de masse d'agents mouillants dans la membrane de polymère. Dans le modèle, on applique la méthode de la contribution de groupe (le modèle UNIFAC-ZM) pour calculer l'activité des agents mouillants dans la membrane de polymère et la théorie du volume interstitiel a été employée, après lui avoir apporté certaines modifications, pour décrire le comportement de diffusion des agents mouillants. Les effets de la température de fonctionnement et de la concentration sur les propriétés de pervaporation ont été étudiés afin de valider le modèle. Il a été démontré que les résultats que prédisait le modèle de solution–diffusion correspondent bel et bien aux valeurs expérimentales.

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