ساخت، تست و بهبود عملکرد غشاهای پلیمری به منظور حذف رطوبت از گاز طبیعی

thesis
abstract

در این مطالعه، استفاده از مفهوم ماتریس مخلوط جهت ساخت غشاء با هدف نم زدایی از گاز طبیعی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، پلیمر پلی سولفون (psf) به عنوان فاز پیوسته و زئولیت نوع a به دلیل آب دوستی بالا به عنوان فاز پراکنده جهت ساخت غشاء استفاده شد. چسبندگی سطحی بین فازهای آلی و معدنی از طریق اعمال دمای بالا در مرحله ساخت غشاء حاصل شد. نتایج آنالیز sem نشان می دهند که می توان به این روش غشاهای ماتریس مخلوط فاقد حفرات غیرانتخاب گر با بار 25% وزنی تولید کرد. در حالت خوراک خشک، افزودن زئولیت 3a به ماتریس پلیمری بدون بهبود انتخاب گری غشاء، منجر به کاهش تراوایی هر دو گاز ch4 و co2 می شود. عدم تغییر در انتخاب گری مربوط به فعال نشدن خاصیت غربال گری این نوع زئولیت (اندازه حفرات ? 3) می باشد. از طرف دیگر، زئولیت های 4a (اندازه حفرات ? 8/3) و 5a (اندازه حفرات ? 5/4) به دلیل خاصیت غربال گری منجر به افزایش انتخاب گری co2/ch4 شدند. با این وجود، به دلیل سخت شدن زنجیره های پلیمری، کاهش تراوایی غشای ماتریس مخلوط در مقایسه با غشای پلیمری خالص همچنان مشاهده شد. حضور بخار آب در خوراک می تواند از طریق پلاستیکی کردن ماتریس پلیمری منجر به تغییر عملکرد جداسازی غشاء شود. در مورد غشای پلیمری خالص، حضور 90% رطوبت در خوراک منجر به افزایش تراوایی ch4 تا بیش از دو برابر، و کاهش انتخاب گری co2/ch4 به حدود نصف می شود. افزودن زئولیت به ماتریس پلیمری می تواند از طریق سخت تر نمودن زنجیره های پلیمر از شدت متورم شدن غشاء بکاهد و از این طریق منجر به بهبود عملکرد جداسازی غشای ماتریس مخلوط در مقایسه با غشای پلیمری خالص شود. در نتیجه، مقادیر کمتر تراوایی و بیشتر انتخاب گری برای غشای ماتریس مخلوط در مقایسه با غشای پلیمری خالص مشاهده شد. تراوایی غشاهای ماتریس مخلوط تابع نوع زئولیت مورد استفاده می باشد. در مورد غشاهای ماتریس مخلوط حاوی زئولیت 3a، کاهش تراوایی بخار آب نسبت به غشای پلی سولفونی مشاهده شد. این در حالی است که زئولیت 5a به دلیل اندازه حفرات بزرگتر قادر به افزایش تراوایی بخار آب پلیمر پلی سولفونی شد. از طرف دیگر، افزودن زئولیت 4a اثر قابل ملاحظه ای بر تراوایی بخار آب ندارد که نشان می دهد مزیت ظرفیت جذب بالای بخار آب در این زئولیت ممکن است تحت تأثیر مقاومت نفوذی اعمال شده به مولکول های آب در نتیجه ی اندازه حفرات کوچک زئولیت خنثی شود. با این وجود، در تمام موارد انتخاب گری بخار آب/گاز برای غشاهای ماتریس مخلوط از مقدار متناظر آن برای غشای پلی سولفونی بیشتر به دست آمد.

similar resources

مروری بر روند توسعه و بهبود عملکرد غشاهای پلیمری به منظور جداسازی و استحصال هلیم

هلیم به دلیل ویژگی­های یگانه کاربردهای گسترده‌ای به­ ویژه در حوزه­ های پزشکی، هسته ­ای و فضایی یافته است. در حال حاضر منبع اصلی و صنعتی هلیم، گاز طبیعی است که باید حداقل دارای 05/0% مولی هلیم باشد تا فرایند استخراج که به­ طور عمده مبتنی بر سرمایش است صرف ه­ی اقتصادی داشته باشد. به دلیل برتری­ های بسیار فناوری غشایی، استخراج هلیم توسط این فناوری حدود نیم قرن است ...

full text

مروری بر مهم ترین غشاهای پلیمری در تماس دهنده های غشایی الیاف توخالی گاز-مایع به منظور زدایش گازهای اسیدی

در این مقاله، مروری بر مهم‌ترین پژوهش‌های انجام شده در سال‌های 1975 تا 2013 درباره تماس دهنده‌های غشایی الیاف توخالی گاز-مایع و مهم‌ترین غشاهای پلیمری به‌کاررفته در این فناوری ارائه شده است. دمای انتقال شیشه‌ای پلیمرها عمدتا توسط ساختار شیمیایی تعیین می‌شود که شامل انعطاف‌پذیری زنجیره‌ای و واکنش‌های زنجیره‌ای می‌باشد. به‌طورکلی، عواملی که Tg یا Tm یا بلوری بودن غشا را افزا...

full text

مروری بر مهم ترین غشاهای پلیمری در تماس دهنده های غشایی الیاف توخالی گاز-مایع به منظور زدایش گازهای اسیدی

در این مقاله، مروری بر مهم ترین پژوهش های انجام شده در سال های 1975 تا 2013 درباره تماس دهنده های غشایی الیاف توخالی گاز-مایع و مهم ترین غشاهای پلیمری به کاررفته در این فناوری ارائه شده است. دمای انتقال شیشه ای پلیمرها عمدتا توسط ساختار شیمیایی تعیین می شود که شامل انعطاف پذیری زنجیره ای و واکنش های زنجیره ای می باشد. به طورکلی، عواملی که tg یا tm یا بلوری بودن غشا را افزایش می دهند، می توانند ...

full text

ساخت غشاء پلیمری جداسازی گاز طبیعی

فرآیندهای غشایی در جداسازی گاز طبیعی خصوصا شیرین سازی گاز طبیعی (جداسازی h2s و co2 از ch4) در سالهای اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته اند و تحقیقات زیادی در ارتباط با آنها انجام شده است. مزایای قابل توجه این فرآیندها نظیر هزینه های ثابت و عملیاتی پایین، مصرف کم انرژی و سازگاری با محیط زیست باعث معطوف شده توجه بیشتری به آنها شده است. عشاهای پلیمری در زمینه جداسازی h2s/ch4 و co2/ch4 عملکرد خوبی از...

15 صفحه اول

مدل‌سازی حذف گاز CO2 از گاز طبیعی حاوی H2S به کمک تماس دهنده‌های غشایی

در این پژوهش، روش تماس­دهنده‌ی غشایی برای حذف گازهای CO2و H2Sاز مخلوط گاز طبیعی و به کمک مایع جاذب مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تلاش شد تا مدلی مناسب برای توصیف این فرایند ارائه گردد. بدین منظور، تأثیر پارامترهای شدت جریان مایع ورودی، نوع مایع جاذب استفاده شده و اثر خیس‌شدگی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج به­دست آمده از این تحقیق نشان داد که با استفاده از مایع جاذب MEA حذف تا بیش از 95%...

full text

مقایسه عملکرد دی ‌اتانول‌آمین و دی‌گلایکول‌آمین برای حذف هیدروژن ‌سولفید و ‏کربن‌دی‌اکسید از گاز طبیعی

استفاده از آلکانول‌آمین‌ها یکی از مهمترین فرایندهای حذف هیدروژن ‌سولفید و کربن‌ دی ‌اکسید از گاز طبیعی می‌باشد. در این فرایند از آمین‌های مختلفی استفاده ‌می‌شود. انتخاب آمین مناسب، از مهمترین راه‌های کاهش مصرف هزینه و انرژی به شمار می‌رود. مهمترین نکته در انتخاب آمین، میزان نرخ در گردش و انرژی لازم برای احیاء آن است. در این پژوهش، از دو آمین در غلظت‌های مختلف استفاده شده است. برای رسیدن به میزا...

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 فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023