Diffusion of CH4 and N2 in Barium-Exchanged Reduced Pore Zorite (Ba-RPZ) and Zeolite 4A
Notice bibliographique
Résumé
Barium-exchanged reduced pore zorite (Ba-RPZ) is a titanosilicate molecular sieve that is able to separate CH4 from N2 based on their relative molecular sizes. A detailed study of N2 and CH4 adsorption equilibrium and diffusion on Ba-RPZ was completed using low and high-pressure volumetry. Adsorption equilibrium data for Ba-RPZ from limiting vacuum to 1.2 bar were measured at 30, 40, and 50° C for CH4 and at 30, 50, and 70° C for N2. Constant volume uptake experiments were conducted to estimate the diffusivities of CH4 at 30, 40, and 50° C and N2 -20, -10, and 0° C. Similar experiments were carried out with zeolite 4A to validate the methods used in this study. On the one hand, the transport of N2 in Ba-RPZ was found to be controlled by diffusion in the micropores. On the other hand, the transport of CH4 in Ba-RPZ was described by a dual-resistance model, including a barrier resistance and micropore diffusional resistance. Both the barrier and micropore diffusion coefficients demonstrated concentration dependence. While the micropore diffusion constant followed Darken's relationship, the barrier resistance did not. A concentration-dependent dual-resistance diffusion model for methane was constructed and validated using experimental data across a range of pressures and temperatures. The concentration-dependent dual-resistance model was able to describe the complex diffusion behaviour methane displays as it progressed from the dual-resistance controlled region to the micropore-controlled region of the isotherm. The calculated CH4/N2 kinetic selectivity of Ba-RPZ was shown to be significantly larger than the current benchmark material for CH4/N2 separation.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
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