Continuous gas mixtures separation using porous liquids

Porous Liquids (PLs) have been developed at Queen’s University Belfast and have shown to possess important gas uptake abilities. Their main property is to possess the fluidity of liquids while having the high gas adsorption capacity of porous solids. Type-3 porous liquids (Type-3 PLs) are composed of particles of solid microporous framework materials dispersed into liquid solvents. Type-3 PLs are being implemented into continuous flow regimes with the aim of separating biogas and ethane/ethylene mixtures. In particular, the technology is based on scrubbing using specifically designed PLs replicating the process of organic physical scrubbing. A previously designed pilot plant has been run to understand the main aspects of the technology and for its future application in ethane/ethylene separation. Then, a new smaller-scale pilot plant has been developed and constructed as part of the project with the aim of separating biogas. These innovative gas separation plants using highly absorptive media, i.e. Type-3 Porous Liquids, may reveal to be a promising alternative to common and high energy-consuming gas separation technologies.

I Liquidi Porosi (PL) sono stati sviluppati alla Queen’s University di Belfast e hanno dimostrato di possedere elevate capacità di assorbimento di gas. La loro maggiore proprietà è quella di possedere la fluidità dei liquidi e allo stesso tempo avere elevati gas-uptake, tipici dei solidi porosi. I liquidi porosi di tipo 3 (Type-3 PLs) sono composti da particelle di materiali solidi microporosi dispersi in solventi liquidi. Questo tipo di liquido poroso è implementato in un regime a flusso continuo con l’obiettivo di separare biogas e miscele di etano/etilene. In particolare, la tecnologia si basa su uno scrubbing con liquidi porosi appositamente realizzati che replica il processo di uno scrubbing fisico con solventi organici. Un impianto pilota precedentemente progettato è stato messo in funzione per capirne gli aspetti principali e per una futura applicazione nella separazione etano/etilene. In seguito, come parte del progetto, un nuovo impianto pilota di minore scala è stato sviluppato e costruito con l’obiettivo di separare biogas. L’applicazione di mezzi di separazione altamente assorbenti, cioè i liquidi porosi, in impianti di scrubbing potrebbe rivelarsi una promettente alternativa alle comuni tecnologie di separazione di gas, caratterizzate da elevati consumi di energia.