سینتیک جذب متان بر روی کربن فعال دارای حفرات نانومتری

thesis
abstract

چکیده در این رساله جذب متان بر روی کربن فعال به صورت تئوری و تجربی بررسی شد. مدلسازی سینتیک جذب متان بر روی کربن فعال از طریق حل همزمان معادله های پیوستگی، انرژی و نفوذ در ذرات جاذب انجام گرفت. در یک مخزن استوانه ای برای بررسی اثر مقاومت نفوذ در میکروحفره ذرات جاذب، اثر شکل ذرات جاذب، اثر اندازه ذرات جاذب و نیز تاثیر جهت توزیع گاز در بستر چهار مدل ارائه گردید. در مدل a از معادله پیوستگی و انرژی در جهت محور مخزن، در مدل b از معادله پیوستگی و انرژی در جهت محور و نفوذ در ذرات کروی، در مدل c از معادله پیوستگی و انرژی در جهت محور و نفوذ در ذرات استوانه ای و در مدل d از معادله پیوستگی و انرژی در جهت شعاع و نفوذ در ذرات کروی به کار برده شد. رابطه تعادلی لانگمیر برای تعادل بین غلظت فاز گاز و میزان جذب در جاذب استفاده شد. معادله حالت پنگ- رابینسون برای محاسبه ضریب تراکم پذیری مورد استفاده قرار گرفت. خروجی مدل به سرعت میزان جذب گاز بدون بعد و نیز تغییرات دمای متوسط بستر بر حسب زمان ارائه شده است. روشی برای تعیین ضریب نفوذ موثر گاز در جاذب با استفاده از داده های سینتیکی ارائه شد. با استفاده از نتایج مدل مشاهده شد که مقاومت نفوذ در حفره تاثیر زیادی در سینتیک جذب در مواد میکروحفره دارد و در مدلسازی سیستم جذب نباید از آن صرفنظر شود. برای تعیین برخی پارامترهای مورد نیاز در مدل از قبیل ثوابت لانگمیر و نیز ضریب نفوذ موثر و همچنین برای تائید نتایج مدلسازی، دستگاه جذب متان طراحی و ساخته شد. این سیستم آزمایشگاهی قادر به اندازه گیری و ثبت اطلاعات دما و فشار مخزن جذب و مخزن بارگیری با دقت بسیار بالایی است. 6 نمونه کربن فعال در شکل های کروی و استوانه ای و نیز در اندازه های مختلف مورد آزمایش قرار گرفت. برای هر نمونه اطلاعات تعادلی و سینتیکی جذب نظیر ضریب نفوذ موثر و ثوابت لانگمیر تعیین گردید. از این مقادیر به عنوان اطلاعات ورودی مدل استفاده شد و نتایج حاصل از مدل و داده های تجربی با هم مقایسه شده و تطبیق بسیار خوبی مشاهده گردید. با استفاده از نتایج مدل و آزمایش مشاهده شد که ذرات کروی و استوانه ای با قطر کوچکتر دارای سرعت جذب بیشتر و نیز تغییر دمای بیشتری در بستر هستند. طول ذرات استوانه ای تاثیر زیادی در سینتیک جذب ندارد. ذرات کروی نسبت به استوانه ای دارای سرعت جذب بیشتری هستند. با مقایسه نتایج حاصل از مدلسازی و آزمایش های توزیع محوری و شعاعی گاز در بستر مشاهده شد که اگر گاز در مرکز مخزن و در جهت شعاع توزیع یابد موجب بهبود رفتار سینتیکی جذب می گردد بطوریکه زمان پر شدن و تغییر دمای سیستم که یکی از مشکلات سیستم های ذخیره سازی گاز به روش جذب بر روی محیط متخلخل است را تا 50 % کاهش می دهد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

آنالیز رگرسیون خطی و غیرخطی برای سینتیک جذب سطحی رنگزای ر‌اکتیو روی کربن فعال مغناطیسی

در این تحقیق، آزمایش‌های سینتیکی در یک سیستم ناپیوسته برای جذب ر‌اکتیو قرمز 198روی کربن فعال مغناطیسی انجام شد. اثر pH و زمان تماس بر فرآیند جذب سطحی مورد مطالعه قرار گرفت. با هم‌زدن محلول، زمان رسیدن به تعادل کاهش یافت. داده‌های تجربی سینتیکی با مدل‌های شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، و نفوذ درون‌‌ذره‌ای به دو روش خطی و غیرخطی، با استفاده از نرم‌افزار Mathematica برازش شدند. نتایج نشان داد که رو...

full text

بررسی جذب سطحی کربن مونوکسید، هیدروژن و متان بر روی غربال مولکولی کربنی

فرایند جداسازی گازهای کربن مونوکسید، هیدروژن و متان از مخلوط گازها دارای اهمیت ویژه‌ای در صنایع شیمیایی است. در این پژوهش، مقدار جذب این گازها بر روی غربال مولکولی کربنی (CMS) در دمای 20درجه ی سانتی گراد در گستره فشار 200 تا  3500kPa به روش حجمی مورد بررسی قرار گرفته است. بیشترین مقدارهای جذب کربن مونوکسید، هیدروژن و متان به ترتیب 6/98، 3/93 و 2/77mmol.g-1 به‌دست آمده است. نمودار هم‌دمای جذب ای...

full text

سینتیک جذب آنیون پررنات توسط زغال فعال

full text

جذب سطحی سولفات بر روی نانوذرات آهن بر بستر اکسید گرافن و کربن فعال

این مطالعه با هدف بررسی آزمایشگاهی حذف یون سولفات با استفاده از کامپوزیت نانوذرات آهن بر بستر اکسیدگرافن و کامپوزیت نانوذرات آهن بر بستر کربن فعال انجام شد. در این تحقیق سنتز اکسید گرافن توسط روش هامر انجام شد. در حین سنتز نانوذرات آهن، اکسید گرافن و کربن فعال به‌عنوان بستر به آن اضافه شد. اثر پارامترهای مختلف شامل مقدار گرم جاذب، pH و زمان تماس بر روی ...

full text

بررسی جذب سطحی کربن مونوکسید، هیدروژن و متان بر روی غربال مولکولی کربنی

فرایند جداسازی گازهای کربن مونوکسید، هیدروژن و متان از مخلوط گازها دارای اهمیت ویژه ای در صنایع شیمیایی است. در این پژوهش، مقدار جذب این گازها بر روی غربال مولکولی کربنی (cms) در دمای 20درجه ی سانتی گراد در گستره فشار 200 تا  3500kpa به روش حجمی مورد بررسی قرار گرفته است. بیشترین مقدارهای جذب کربن مونوکسید، هیدروژن و متان به ترتیب 6/98، 3/93 و 2/77mmol.g-1 به دست آمده است. نمودار هم دمای جذب ای...

full text

بهینه‌سازی پارامترهای عملیاتی در جذب کمپلکس وانادیم- EDTA بر روی کربن فعال

یکی از روش‌های جداسازی وانادیم از منابع ثانویه حاوی این فلز، استخراج با بهره‌گیری از محلول آبی اتیلن دی آمین تترا استیک اسید (EDTA) است. در این مقاله، جداسازی وانادیم از فاز آبی به روش جذب سطحی مطالعه شده است. به‌دلیل عملکرد مناسب کربن فعال در جذب مواد آلی، از یک کربن فعال تجاری برای جذب کمپلکس وانادیم-EDTA استفاده شد. اثر پارامترهای عملیاتی مهم، شامل غلظت اولیه وانادیم (Ci,V)، نسبت مولار EDTA ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس

Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023