سنتز غشاي تبادل‌گر آنيون بر پايه پلي‌اتر‌سولفون و بهينهسازي آن با نانوذرات عامل‌دار شده‌ي سيليكا از رزينها و غشاهاي تبادل يون در تصفيه آب آشاميدني، بازيابي فلزات ارزشمند، توليد سود سوزآور، خشك كردن گاز طبيعي، پيلهاي سوختي و غيره استفاده ميشود. در فرآيندهاي ذكر شده اصلاح غشاهاي تبادلگر يون تاثير بسزايي در بالا رفتن راندمان دارد و با هزينه بسيار كمتر خلوص بسيار بالاتري از مواد توليدي به دست ميآيد. از فرآيندهايي كه هماكنون در كشور استفاده ميشوند و به اين نوع غشاها نيازمند ميباشند ميتوان به الكترودياليز، توليد آب ديونيزه و پيل‌هاي سوختي اشاره كرد. از طرف ديگر هزينه تمام شده محصول بسيار مهم بوده و استفاده از يك فرآيند كاراتر كه منجر به توليد غشاهايي با كيفيت بالا شود بسيار ضروري است. بدين جهت هدف اين اختراع اصلاح ساختار پليمري غشاها و رزين‌هاي تبادل يون و توليد يك غشا تبادلگر آنيون كاراتر با هزينه توليد كمتر بوده است. در اين اختراع علاوه بر اصلاح روش سنتز غشاهاي تبادل آنيون با استفاده از پليمر پلياترسولفون، از نانوذرات سليكاي عاملدار شده استفاده شده است كه ويژگي‌هاي غشا تبادل يون را بسيار افزايش داده است.

عنوان اين اختراع ساخت غشاي تبادل‌گر كاتيون نانو‌كامپوزيت بر پايه پلي اتر سولفون متشكل از پراكندگي درصدهاي معيني از نانو‌ذرات عامل‌دار شده ميباشد. در فرآيندهاي تبادل يون مانند الكترودياليز استفاده از غشاهاي تبادل يون با كارايي بالا ضروري ميباشد. بدين جهت براي داشتن غشاهاي مناسب با خواص اصلاح شده، مي¬توان از روش هاي بهينه براي سنتز پليمرهايي با ظرفيت تبادل يون بالا و خواص الكتروشيميايي مناسب بهره برد. در اختراع حاضر، ابتدا سنتز ماتريس غشاي كاتيوني به روش بهيته تعيين شده در اين اختراع انجام شد. سپس نانو ذرات سيليكا و آهن به روش هاي مناسب توليد و عامل دار گرديدند. اين عمل براي بالابردن سازگاري نانوذرات با ماتريس پليمري صورت گرفت. سپس درصدهاي مختلفي از نانوذرات عامل‌دار شده به ماتريس غشا تبادل يون افزوده گرديد. استفاده از نانوذرات معدني سنتز شده در اختراع حاضر در ساختار غشاها منجر به افزايش گزينش¬پذيري انتخابي و بهبود كنترل خواص سطحي غشا و نيز بهبود خواص الكتروشيميايي، حرارتي، مكانيكي و شيميايي گرديد. سنتز غشاهاي تبادل يون نانوكامپوزيتي مي‌تواند مشكلات موجود در غشاهاي تجاري از جمله نافيون را مرتفع نمايد.

يكي از مهم ترين فرآيندهاي استفاده شده در پالايشگاه‌هاي گاز، استفاده از آمين‌ها به منظور حذف تركيبات سولفور موجود در گاز طبيعي است. اين بخش از فرآيند تصفيه گاز، قسمت اعظم از هزينه‌هاي مربوط به فرآوري گاز را تشكيل مي‌دهد. بنابراين بهينهسازي فرآيندها در اين قسمت باعث كم شدن هزينه‌هاي بهره‌برداري و ساخت تجهيزات مي‌گردد. فرآيند معمول در تصفيه گاز در پالايشگاه‌هاي كشور وساير نقاط دنيا استفاده از برج جذب آمين به منظور حذف هيدروژن سولفيد (H2S) است. به منظور حذف كربونيل سولفيد (COS) و همچنين مركاپتان‌هاي (RSH) موجود در گاز طبيعي از فرآيند جذب سطحي به كمك غربال‌هاي مولكولي و يا NaOH )كاستيك (در برج مراكس استفاده ميگردد. استفاده از كاستيك مشكلات فرآيندي بسياري نظير خوردگي، هزينه نگهداري بالا و احداث يك واحد احياي سود فراهم مي‌آورد. همچنين خارج شدن قسمتي از سود دورريز كه به دليل ايجاد نمك‌هاي پايدار انجام ميگيرد، باعث بالا رفتن هزينه‌هاي عملياتي به دليل خريد سود جايگزين ميگردد. علاوه بر اين مشكلات زيست محيطي بسياري در اثر وجود كاستيك خارج شده از سيستم به وجود ميآيد. در سيستمهايي كه از فرآيند جذب سطحي به كمك غربال مولكولي استفاده ميكنند، مشكلاتي نظير مصرف بالاي انرژي، مصرف متان در فرآيند احيا و هزينه‌هاي مربوط به خريد غربال‌ مولكولي وجود دارد. روش جايگزين براي حل اين مشكلات و پايين آوردن هزينه‌هاي مربوط به ساخت و همچنين هزينههاي عملياتي، استفاده از سولفينول ايكس به جاي محلول آمين است. محلول سولفينول ايكس جديد توليد شده تركيبي از چهار حلال دي ايزوپروپيل آمين، متيلدياتاتولآمين، دي‌اتانولآمين و سولفولان است كه به جاي يه تركيب خالص از آمين در برج جذب استفاده مي‌شود. بسته به تركيب، دما و فشار گاز ورودي به برج جذب از سولفولان به اضافه حداقل يكي از آمين‌هاي ذكر شده استفاده مي‌شود. استفاده از سولفينول ايكس بهينه‌سازي شده باعث مي‌شود تمام ناخالصي‌هاي موجود در در گاز طبيعي در يك مرحله و در برج جذب جداسازي شود و نيازي به استفاده از برج مراكس و كاستيك يا سيستم هاي جذب سطحي وجود ندارد.

عنوان اين اختراع اكسيداسيون هواي مرطوب به منظور تصفيه و بازيافت كاستيك مصرفي در پالايشگاه‌هاي گاز مي‌باشد. زمينه فني اين اختراع تصفيه و بازيافت پساب صنعتي است. تصفيه گاز طبيعي در پالايشگاههاي گاز شامل دو بخش اصلي است. جداسازي هيدروژن سولفيد (H2S) و جداسازي ساير تركيبات گوگردي مانند شامل كربونيل سولفيد (COS)، مركاپتان‌هاي (RSH)، دي اكسيد كربن و غيره است. جداسازي هيدورژن سولفيد به وسيله محلول آمين صورت مي‌گيرد. در كشور ايران جداسازي ساير تركيبات سولفوردار در 95 درصد موارد به وسيله محلول (NaOH )كاستيك و در 5 درصد موارد به وسيله جذب سطحي (مولكولارسيو) انجام مي‌شود. كاستيك در برج مراكس با مواد سولفوردار واكنش داده و به منظور بازيافت به واحد احيا كاستيك فرستاده مي‌شود. به دليل تشكيل نمك‌هاي پايدار در كاستيك (كربنات‌ها و مركاپتان‌هاي سنگين) امكان بازيافت كاستيك به صورت كامل وجود ندارد بنابراين هميشه قسمتي از آن دور ريز شده و سود تازه جايگزين مي‌گردد. سود دورريز شده به شدت قليايي بوده و حاوي سولفيدها، مركاپتانها و مواد نفتي است. در مرحله بعد در واحد تصفيه پساب اين محلول به وسيله يك اسيد خنثي شده و به خارج از پالايشگاه انتقال داده مي شود. وجود سولفيدها و مركاپتانها علاوه بر مشكلات زيست محيطي، باعث بوي بسيار بد اين پساپ مي‌شود. در بسيار از مواقع سود دورريز به صورت كامل خنثي نمي‌گردد و از لحاظ زيست‌محيطي بسيار خطرناك است. علاوه بر مسائل ذكر شده هزينه خريد سود جايگزين بسيار بالا است. روش جايگزين براي حل مشكلات زيست محيطي و پايين آوردن هزينه‌هاي عملياتي استفاده از فرايند اكسيداسيون هواي مرطوب است. در اين روش با استفاده از دما و فشار بالا تمامي سولفيدها و مركاپتان‌ها حذف مي‌گردند. در اين فرآيند با استفاده از يك راكتور در دما و فشار بالا مواد آلي به دي اكسيد كربن و سولفيد‌ها به سولفات تبديل مي‌شوند. با انجام اين فرآيند علاوه بر رفع آلودگي هاي زيست محيطي امكان بازيابي سوده مصرف شده به وسيله فرآيند الكترودياليز وجود دارد.