[صفحه اصلی ]   [ English ]  
بخش‌های اصلی
صفحه اصلی::
مدیریت دانشکده::
درباره دانشکده::
معرفی افراد::
امور پژوهشی::
امور آموزشی::
فضاهای تحقیقاتی::
اخبار و رویدادها::
مستندات و فرمها::
تسهیلات پایگاه ::
::
پیوند با دانشگاه

AWT IMAGE

AWT IMAGE

AWT IMAGE

AWT IMAGE

..
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
..
نظرسنجی
نظر سنجی در خصوص وب سايت دانشکده
عالی
خوب
متوسط
   
..
تور مجازی دانشگاه

AWT IMAGE

..
Rss

AWT IMAGE

..
:: دفاعیه دکترا در دانشکده مهندسی شیمی ::
AWT IMAGE  مهندس  علی  تقی ذوقی ، دانشجوی دوره دکتری مهندسی‌شیمی ، 21 دی  ماه سال 90، از رساله خود با عنوان «بررسی ترمودینامیکی جذب دی­اکسیدکربن در مخلوط حلال­های آمینی» با راهنمایی دکتر فرزانه فیضی و دکتر سعید زرین پاشنه دفاع نمودند.

چکیده

حضور گازهای اسیدی از جمله دی­اکسیدکربن (CO2) و سولفیدهیدروژن (H2S) در گاز طبیعی و گازهای صنعتی مشکلات عملیاتی از جمله خوردگی و زیست محیطی را به­وجود می­آورند. یکی از متداول­ترین روش­های جداسازی آنها، جذب توسط حلال­های آمینی است. در سالیان اخیر، حلال متیل­دی­اتانول آمین (MDEA) به­ دلیل خواصی از جمله مصرف انرژی، نرخ خوردگی و نرخ فساد پایین­تر، نسبت به حلال­های دیگر، به طور گسترده در صنعت مورد استفاده قرار گرفته است. ساختار مولکولی MDEA به­گونه­ایست که نمی­تواند مستقیماً با دی­اکسیدکربن واکنش شیمیایی دهد و آن را به­سرعت جذب نماید. برای جبران این مشکل از مواد افزودنی به­عنوان تسریع کننده جذب استفاده می­شود. در این تحقیق حلال MDEA به­عنوان حلال پایه انتخاب شده و مجموعه­ای از مواد تسریع کننده آمینی شامل: پایپرازین(PZ) ، 2-(2-آمینواتیل)­آمینو اتانول (AEEA)، دی­ایزوپروپانول­آمین (DIPA)، دی­گلایکول­آمین (DGA)، 2-آمینو-2-متیل پروپانول (AMP) به آن اضافه شده­اند. برای انتخاب بهترین نوع ماده فعال­کننده و مناسب­ترین نسبت آن به MDEA مجموعه­ای از آزمایش­های غربال­گری طرح­ریزی و انجام شده است. برای تمامی آزمایش­ها کلیه شرایط دیگر از جمله: غلظت کل محلول، دما و فشار اولیه دی­اکسیدکربن ثابت درنظرگرفته شده است. نتایج آزمایش­های غربال­گری نشان داد که ماده AEEA با نسبت 125/0 مول به یک مول MDEA بهترین ماده فعال کننده است. براین اساس در مرحله بعدی برای محلول آبی AEEA و MDEA با غلظت 36/3 مولار و نسبت AEEA به MDEA برابر 125/0، آزمایش­های تعیین حلالیت تعادلی دی­اکسیدکربن در محدوده دمایی 2/308 تا 2/368 کلوین و محدوده فشار 100 تا 4400 کیلو پاسکال انجام شد. همچنین به­دلیل طبیعت مدل ترمودینامیکی استفاده شده، آزمایش­های تکمیلی دیگری نیز انجام شد. این آزمایش­ها شامل اندازه­گیری حلالیت تعادلی دی­اکسیدکربن در محلول آبی AEEA در محدوده دمای 2/313 تا 2/368 کلوین و محدوده فشار 100 تا 4400 کیلو پاسکال ، اندازه گیری تعادل بخار-مایع سیستم دوجزیی آب-AEEA در فشار ثابت 6/86 کیلو پاسکال و اندازه­گیری ثابت دی­الکتریک AEEA خالص در محدوده دمایی 298 تا 343 کلوین هستند. در این تحقیق برای مدل­سازی ترمودینامیکی حلالیت دی­اکسیدکربن در محلول­های آمینی از معادله حالت الکترولیتی استفاده شده است. موادی نظیر آب و آمین­ها جزء سیالات دارای همبستگی محسوب می شوند. در این تحقیق، برای درنظرگرفتن این پدیده، ترم همبستگی بر اساس تئوری ورتایم به معادله حالت الکترولیتی اضافه شده و همچنین معادله حالت پنگ-رابینسون اصلاح شده به­کارگرفته شده­است. این مدل را emPR-CPA نامیده­ایم. سیستم مورد مطالعه محلول چهار جزیی آب-دی­اکسیدکربن-MDEA-AEEA است. این مدل باید بتواند رفتار تعادلی اجزای خالص و زیر سیستم­های دو و سه جزیی را پیش­بینی نماید. برای این منظور، ابتدا برای اجزای خالص دارای همبستگی، پارامترهای مدل از طریق برازش داده­های فشار بخار و دانسیته مایع تنظیم شدند. مدل emPR-CPA این خواص را برای آب، MDEA و AEEA با متوسط قدر مطلق خطای به ترتیب برابر با 03/0%، 04/1% و1/0%  برای فشار بخار 43/0%، 35/1% و 031/0%  برای دانسیته مایع پیش­بینی می­نماید. سپس پارامترهای اثر متقابل زیر سیستم­های دوتایی که شامل: آب-دی­اکسیدکربن، آب-MDEA، آب-AEEA  و دی­اکسیدکربن-MDEA هستند از طریق برازش داده های تجربی بر روی مدل تنظیم شدند. متوسط قدر مطلق خطا برای سیستم­های دوجزیی اشاره شده به ترتیب: 1/2%، 58/1%، 55/0% و 87/1% است. علاوه بر سیستم­های دوجزیی فوق، به منظور بررسی دقیق­تر توانایی مدل، پارامترهای اثر متقابل حلالیت گازهای سبک موجود درگاز طبیعی شامل: سولفید هیدروژن، متان، اتان، پروپان و نرمال بوتان با برازش داده­های تجربی حلالیت، بر روی مدل تنظیم شدند. متوسط قدر مطلق خطا برای پیش بینی حلالیت گازهای فوق در آب به ترتیب:1/3%، 26/7%، 49/4%، 95/0% و 31/4% است. در مرحله بعدی با استفاده از پارامترهای تنظیم شده برای اجزای خالص و سیستم­های دوتایی، پارامترهای اثر متقابل یون-یون و یون-مولکول برای دو زیر سیستم سه جزیی شامل: آب-دی-اکسیدکربن-MDEA و آب-دی­اکسیدکربن-AEEA بهینه شدند. برای زیر سیستم اول، نتایج به­دست آمده نشان داد که دقت پیش­بینی به اندازه 6/6%، توسط مدل emPR-CPA نسبت به مدل­های مشابه بهبود یافته است. متوسط قدر مطلق خطای به­دست آمده برای این زیر سیستم­های سه جزیی به ترتیب 32/17% و 56/14%  هستند. در زیر سیستم دوم به­دلیل در اختیار نبودن ثوابت واکنش­های تعادلی AEEA، این ثوابت به­عنوان پارامتر تنظیم شونده درنظرگرفته شده­اند. همچنین این سیستم توسط مدل دشماخ-ماتر نیز مدل­سازی شد. متوسط قدر مطلق خطای این دو مدل به ترتیب2/8% و 56/14% است. در آخرین مرحله با استفاده از پارامترهای به­دست آمده برای کلیه زیر سیستم­ها، پارامترهای اثر متقابل مربوط به سیستم چهار جزیی آب-دی­اکسیدکربن-MDEA-AEEA از طریق برازش داده­های تجربی بر روی مدل تنظیم شدند. به ­منظور افزایش دقت مدل، مجدداً ثابت­های واکنش­های تعادلی AEEA هم­زمان با پارامترهای اثر متقابل تنظیم شدند. متوسط قدر مطلق خطا برابر 1/24% برای کل محدوده دما و فشار مورد مطالعه به­دست آمد.

دفعات مشاهده: 4503 بار   |   دفعات چاپ: 1133 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 76 بار   |   0 نظر

CAPTCHA
   
سایر مطالب این بخش سایر مطالب این بخش نسخه قابل چاپ نسخه قابل چاپ ارسال به دوستان ارسال به دوستان

Persian site map - English site map - Created in 0.23 seconds with 54 queries by YEKTAWEB 4004