DESCRIZIONE
Il modulo a membrana è stato progettato per esercire elementi di membrana ceramici planari con dimensione 60 mm x 60 mm x 5 mm e struttura interna canalizzata, tale da consentire l’alimentazione del gas di sweep. Il modulo metallico, che è stato realizzato in Inconel 625 per resistere alle severe condizioni meccaniche e termiche in cui deve operare, è costituito da due semigusci; al loro interno viene custodito l’elemento ceramico e vengono mantenuti separati i flussi dei diversi gas. Le linee di ingresso ed uscita dei gas sono realizzate con tubetti in Inconel 625, saldati ad uno dei semigusci. Durante il funzionamento l’aria fluisce lungo le facce superiore e inferiore dell’elemento ceramico, mentre il gas di sweep scorre all’interno dei canali interni, raccogliendo e convogliando l’ossigeno permeato. La geometria dell’elemento di membrana – con particolare riferimento al numero ed alle dimensioni dei canali interni – è stata progettata per soddisfarne le esigenze di resistenza strutturale massimizzando la superficie attiva ai fini della permeazione di ossigeno.
 
APPLICAZIONI
La tecnologia a membrana per separazione di ossigeno ad alta temperatura può trovare valida applicazione in tutti i settori industriali che utilizzano ossigeno puro nei processi produttivi e che dispongono di cascami termici ad elevato contenuto energetico. Le applicazioni industriali maggiormente promettenti, anche da un punto di vista economico, sono quelle che consentono l’ottimale integrazione tra i diversi processi, quali l’industria del vetro, della ceramica, dell’acciaio.
  
UTILIZZATORI
Potenziali utilizzatori del modulo a membrana possono essere tutti gli impianti che utilizzano ossigeno nei processi produttivi e che hanno disponibilità di adeguate quantità di cascami termici ad elevato contenuto energetico: tipici esempi sono l’industria del vetro e della ceramica, l’acciaieria elettrica.
  
FOCUS
1 – Fedeli, P.; Drago, F.; Schulze-Küppers, F.; Baumann, S., Asymmetric LSCF Membranes Utilizing Commercial Powders. Materials 2020, 13, 614.

2 – Mastropasqua L.; Drago F.; Chiesa P.; Giuffrida A., Oxygen Transport Membranes for Efficient Glass Melting. Membranes 2020, 10, 442;

3 – Drago, F.; Fedeli, P.; Cavaliere, A.; Cammi, A.; Passoni, S.; Mereu, R.; De La Pierre, S.; Smeacetto, F.; Ferraris, M., Development of a Membrane Module Prototype for Oxygen Separation in Industrial Applications. Membranes 2022, 12, 167.