جهت دسترسی به کاربرگه ی زیر، از این لینک استفاده کنید. http://dl.pgu.ac.ir/handle/Hannan/160421
Title: ساخت جاذب ترکیبی به منظور جمع‌آوری گاز CO2 به روش جذب سطحی با تناوب فشار
Authors: معصومه رستمي
Keywords: تولید کامپوزیت، ;کامپوزیت کربن-ژئولیت، جذب ترکیبی، ساخت
Issue Date: 1396
Abstract: در این مطالعه، جاذب زئولیت 13X به عنوان پایه تولید کامپوزیت و کامپوزیت کربن- زئولیت به روش هیدروترمال تهیه و تعیین خواص شده‌‌اند. آنالیزهای متعددی مانند XRD، XRF، BET، PSA و SEM بر روی نمونه‌های تولید شده در آزمایشگاه انجام و پس از آن، از هر دو جاذب در سیستم جداسازی دی‌اکسیدکربن - نیتروژن به روش جذب سطحی استفاده شده است. مخلوط این دوگاز به‌عنوان گاز دودکش و با هدف حذف دی‌اکسید کربن مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور، آزمایشات جذب گازهای خالص دی‌اکسیدکربن و نیتروژن بر روی این دو جاذب در سه دمای K283،K 303 و K323 و در محدوده فشارbar 6/1-0 به روش حجم‌سنجی انجام و نمودارهای همدما رسم گردیده‌اند. بررسی نتایج، تمایل قابل توجه هر دو جاذب نسبت به جذب دی‌اکسید کربن در برابر نیتروژن را نشان داده است. افزایش میزان جذب با کاهش دما و افزایش فشار نیز از نتایج به‌دست آمده می‌باشد. علاوه بر این، برتری ظرفیت جذب کامپوزیت کربن- زئولیت نسبت به زئولیت نیز در هر سه دمای مورد آزمایش دیده شده است. این افزایش برای جذب دی‌اکسیدکربن در سه دمای مورد آزمایش به ترتیب 57/8، 22/13 و 25/16 درصد می‌باشد. نتایج آزمایشگاهی همدماهای حاصل بر برخی معادلات موجود برای همدما منطبق و رابطه لانگمویر- فرندلیچ به عنوان مناسب‌ترین همدما انتخاب شده است. آزمایشات جذب تعادلی دوجزئی نیز به مانند جذب خالص بر روی هر دو جاذب انجام و نتایج با تئوری محلول جذب شده ایده‌‌آل ارزیابی گردیده است. با استفاده از نتایج حاصل از این تئوری، مقادیر گزینش‌پذیری تعادلی قابل پیش بینی می‌باشد. پس از بررسی‌های تعادلات جذب، آزمایشات سینتیک جذب نیز بر روی دوگاز دی اکسیدکربن و نیتروژن در حالت خالص و مخلوط در دو دمایK 303 و K323 در فشار و دبی ثابت در یک بستر ثابت انجام شده است و به دنبال آن نمودارهای رخنه رسم گردیده است. در هر دو دما و برای هر دو جاذب، زمان رخنه دی‌اکسیدکربن با فاصله زیادی نسبت به نیتروژن اتفاق می‌افتد که همین امر تائیدکننده قابلیت استقاده از این جاذب‌ها به منظور جداسازی دی‌اکسید کربن از نیتروژن می‌باشد. در کنار نتایج حاصل از بررسی تعادلات جذب، آزمایشات رخنه در هر دو حالت خالص و دوجزیی نیز به‌خوبی نشان می‌دهد تفکیک دو گاز دی‌اکسیدکربن و نیتروژن توسط کامپوزیت کربن- زئولیت در مقایسه با ساختار زئولیت 13X به دلیل اینکه زمان ‌های رخنه دیرتر اتفاق می افتد، بهتر صورت می‌گیرد. لذا می‌توان نتیجه گرفت که جاذب کامپوزیت کربن- زئولیت می‌تواند گزینه مناسبی به منظور جداسازی دو گاز دی‌اکسیدکربن و نیتروژن به روش جذب سطحی باشد و در مقابل زئولیت 13X کارایی بهتری از خود نشان دهد. صحت‌سنجی داده‌های آزمایشگاهی حاصل از سینتیک جذب نیز با توصیف فرآیند به کمک معادلات بقای جرم و سایر معادلات مورد نیاز در کنار رابطه همدما صورت گرفته است. در تمام موارد تطابق خوبی میان نمودارهای رخنه پیش‌بینی شده و نتایج آزمایشگاهی دیده شده است. در بخش پایانی این کار نیز به مدل‌سازی یک فرآیند جذب سطحی تناوب فشار- خلاﺀ به منظور مقایسه کارایی دو جاذب پرداخته شده است. نتایج مجدداً برتری جاذب کامپوزیت کربن زئولیت را در مقابل زئولیت 13X اثبات می‌کند. به عنوان نمونه، در یک شرایط مشخص و مشابه، مقایسه نتایج نشان داده است که با استفاده از جاذب کامپوزیتی کربن- زئولیت می‌توان به افزایشی در حدود 4/3 درصد در میزان خلوص محصول و 6/8 درصد در میزان بازیابی محصول در مقایسه با زئولیت 13X دست یافت. با توجه به نتایج مقایسه پارامتر محصول‌دهی نیز به عنوان مهمترین پارامتر می‌توان گفت برای استحصال یک کیلوگرم از گاز دی‌اکسیدکربن چنانچه به جای زئولیت 13X از کامپوزیت کربن- زئولیت استفاده شود، نیاز به مقادیر کمتری از جاذب خواهد بود.
Description: پایان‌نامه دکتری در رشته مهندسی شیمی
URI: http://dl.pgu.ac.ir/handle/Hannan/160421
Type Of Material: Thesis
Appears in Collections:Chemical Engineering مهندسی شیمی

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
T1548.pdf2.87 MBAdobe PDFThumbnail
Download    Request a copy


تمامی کاربرگه ها در کتابخانه ی دیجیتال حنان به صورت کامل محافظت می شوند.