Highly efficient molecular sieve membrane for gases and steams and process for its production

• Main Authors: SCHAEFER, RONALD, STELZER, JEAN BORIS, NOACK, MANFRED DR, KOELSCH, PETER, TOUSSAINT, PETRA, BALLSCHUH, DETLEF
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 20.10.2004
• Edition: 7
• Subjects: CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOIDCHEMISTRY; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL; SEPARATION; THEIR RELEVANT APPARATUS; TRANSPORTING

A high separation efficiency molecular sieve membrane for separation of gases and vapors where the membrane consists of a silicate zeolite with an Ti:Al ratio of 1-300, where the surface layer of the functional side has zeolite pores of diameter 0.36-0.74 nm, is mesopore-free, as measured by permanent poresimetry (sic) and gas permeation, and the membrane has a separation action at least 100 % higher than the Knudsen factor. An independent claim is included for a process for preparation of a molecular sieve membrane by template controlled or template-free crystallization of a synthetic gel as a layer on the functional side of an open pore carrier of asymmetric pore design in an open or closed system at 100-500 [deg] C, with opening of the transport path by water desorption and/or with decomposition of unstable organic compounds. Die Erfindung betrifft hochtrennende Molekularsiebmembranen für Gase und Dämpfe, die zur größenselektiven Trennung von Gasgemischen, zur Wechselwirkungstrennung von Gasgemischen und zur katalytischen Isomerisierung, Zyklisierung, Partialoxidation und beim Cracken von Gasen und Dämpfen oder Gasgemischen ohne externen Katalysator eingesetzt werden können. Die Membran für Gase und Dämpfe besteht aus einem silikatischen Zeolith mit einem Verhältnis Si:Al von 1-300 und hat in der Oberflächenschicht der Funktionsseite Poren im Bereich von 0,36 bis 0,74 nm und ist mesoporenfrei. Sie hat eine Trennwirkung von wenigstens 100 % oberhalb des Knudsen-Faktors. Die Herstellung erfolgt, indem verwachsungsfördernde, wasserlösliche, chemisch und thermisch bis 200 °C beständige, aliphatische und/oder aromatische Polyammoniumsalze mit jeweils wenigstens zwei Ammoniumfunktionen im Molekül und einem Molekulargewicht im Bereich von 100 bis 1000 zugesetzt werden.