دفاعیه دکتری در دانشکده مهندسی شیمی

  سید مهتدا صدرزاده (دانشجوی دوره دکتری مهندسی شیمی)، 27 مهرماه 1388 از رساله دکتری خود دفاع می‌کند.

  عنوان این رساله «تهیه غشای پلیمری به منظور بازیابی LPG از جریان گاز سوخت پالایشگاه» و استاد راهنمای آن دکتر تورج محمدی است.

  این جلسه دفاعیه ساعت 15 روز دوشنبه 27/7/88 در کلاس شماره 3 دانشکده مهندسی شیمی برگزار خواهد شد.

  چکیده رساله 

  این تحقیق با رویکرد تهیه غشاهای PDMS برای بازیابی LPG از جریان گاز سوخت پالایشگاه‌ها انجام شده است. انواع مختلف غشاهای PDMS شامل غشای تک‌لایه و کامپوزیت PDMS/CA ، PDMS/PES و PDMS/PA سنتز شدند و مشخصات ساختاری آنها با آزمون‌های FTIR ، NMR ، DMTA ، SEM و AFM و مشخصات عملکردی آنها با انجام آزمایش‌های گاز خالص و مخلوط گاز تعیین گردیدند. در آزمایش‌های مربوط به مخلوط گاز، اثر فشار خوراک، دمای خوراک و غلطت‌های C₃H₈ و H₂ در مخلوط‌های خوراک سه جزئی حاوی C₃H₈ ، H₂ و CH₄ ، بر تراوش پذیری هر یک از اجزا مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از نتایج آزمایشگاهی، یک مدل ریاضی بر اساس قانون اول فیک، قانون هنری و رابطه وانت هوف- آرنیوسی ضرایب حلالیت، نفوذ و تراوش پذیری توسعه داده شد. همچنین یک مدل شبکه عصبی مصنوعی ( ANN )- که مدلی ناپارامتری است- برای پیش بینی رفتار تراوش مخلوط گاز سه جزئی در غشای PDMS ارائه شد.

  غشاهای PDMS سنتز شده در این مطالعه همانند سایر غشاهای لاستیکی، نسبت به گازهای قابل میعان‌تر نظیر C₃H₈ تراوش پذیرتر می‌باشند. این نتیجه به حلالیت قابل توجه مولکول‌های بزرگ گاز در این غشاها، علیرغم ضریب نفوذ پایین‌تر آنها در مقایسه با مولکول‌های کوچک نسبت داده می‌شود. غشاهای کامپوزیت سنتز شده در این مطالعه، خواص تراوش (تراوش پذیری C₃H₈ و انتخابگری C₃H₈/gas ) به مراتب بهتری را نسبت به غشای تک لایه نشان داده‌اند. هر دو مدل ارائه شده در این تحقیق، رفتار تراوش مخلوط گاز را در غشای PDMS به خوبی پیش‌بینی نمودند (ضریب تعیین، r ، بزرگتر از 95/0 برای مدل ریاضی و خطای متوسط کمتر از 1% برای مدل ANN ). با توجه به مقادیر بالای انتخابگری C₃H₈/gas و نیز مقادیر بالای تراوش C₃H₈ در غشاهای کامپوزیت سنتز شده (به عنوان مثال، مقدار انتخابگری ایده آل C₃H₈/H₂ 9/19، 6/23 و 4/29 و شدت تراوش C₃H₈ 931، 1880 و GPU 5491 بترتیب برای غشاهای کامپوزیت با ضخامت لایه فعال 25، 10 و m m 4 در دمای ° C 35 و فشار atm 7)، این غشاها به عنوان غشاهای کارآمد برای جداسازی بخارهای آلی نظیر LPG از گازهای پایدار پیشنهاد می‌گردند.