مدلسازی فرآیند حذف دی اکسید کربن از گاز طبیعی و گاز سنتز با استفاده از غشاهای زئولیتی

به دلیل اهمیت فرایند حذف دی اکسید کربن از گاز طبیعی و گاز سنتز در فصل اول این پایان نامه به معرفی این فرایند و بررسی روش های متداول مورد استفاده در صنعت پرداخته شد و دلایل انتخاب روش غشایی به این منظور و معرفی مشخصات غشاها از جمله غشاهای زئولیتی و کاربردهای آنها دراین فصل مورد بررسی قرار گرفت. فصل دوم این پایان نامه به بررسی فعالیت ها و تحقیقات انجام شده توسط دیگر محققین در زمین? موضوع مورد بحث اختصاص یافته است. در جمع آوری این مطالب، خلاصه ای از تحقیقات انجام شده و نتایج بدست آمده در مورد رفتار جذبی، نفوذی و انتقالی گازهای دی اکسید کربن، متان و هیدروژن و همچنین خواص مخلوط دی اکسید کربن و متان و دی اکسید کربن و هیدروژن از میان غشاها بخصوص انواع غشاهای زئولیتی مورد توجه قرار گرفته است. در فصل سوم در ابتدا مروری بر روش های دستوربندی فرایندهای نفوذ چند جزئی از جمله قانون فیک تعمیم یافته و فرمولاسیون استفان-ماکسول صورت می گیرد. سپس چگونگی مدل سازی فرآیند جداسازی گازها توسط غشاهای زئولیتی، با استفاده از فرمولاسیون استفان-ماکسول به عنوان روش منتخب مورد توصیف قرار می گیرد. در این فصل، ایزوترم های جذب و ضرائب نفوذ اجزاء خالص، به عنوان اولین گام در این مدل سازی تعیین شده و میزان گزینش پذیری جذبی غشاء در حالت ایده آل و مخلوط محاسبه و بررسی می شود پس از آن چگونگی بدست آوردن روابطی برای بیان میزان شار اجزاء در حالت مخلوط به طور مفصل توضیح داده شده است همچنین بررسی میزان و اهمیت دو کوپل سینتیکی و ترمودینامیکی، مورد توجه قرار گرفته است. امتحان مدل بررسی شده در فصل سوم برای مخلوط گازهای دی اکسید کربن و متان روی غشای زئولیتی سیلیکالیت-1 موضوعی است که در فصل چهارم بدان پرداخته شده است و نتایج حاصل از حل این مدل توافق قابل قبولی را با اطلاعات آزمایشگاهی نشان می دهد. همچنین میزان و اهمیت بر هم کنش های سینتیکی و ترمودینامیکی برای این سیستم مورد بررسی قرار گرفت. در فصل پنجم، سیستم مخلوط گازهای دی اکسید کربن و هیدروژن با استفاده از مدل ارائه شده مورد بررسی قرار خواهد گرفت و محاسبات مربوط به این سیستم انجام و کارائی مدل مورد امتحان قرار گرفته و میزان و اهمیت بر هم کنش های سینتیکی و ترمودینامیکی اجزاء در حالت مخلوط دیگر موردی است که در این فصل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. فصل ششم به جمع بندی موضوع، نتیجه گیری کلی و ارائه پیشنهادات جهت تکمیل پژوهش صورت گرفته اختصاص یافته است.