جاذب های کربنی بطور گسترده در بسیاری از فرآیندها استفاده می شوند. استفاده بهینه از این جاذب ها، نیازمند شناسایی ساختار تخلخل این جاذب ها، نظیر سطح مخصوص، حجم حفره ها و توزیع ابعاد حفره های آن ها می باشد. استفاده از جذب فیزیکی گازهایی نظیر نیتروژن، دی اکسیدکربن، آرگون، هلیوم، متان، بنزن و نونان، یکی از پر کاربردترین تکنیک ها برای تعیین مشخصات این جاذب می باشد. در این کار ایزوترم های جذب نیتروژن (k 77)، دی اکسیدکربن (k 273) و متان (k 298) برای چند نمونه کربن فعال و غربال مولکولی کربنی نانوساختار، اندازه گیری شده است و این ایزوترم ها برای بررسی ساختار تخلخل آن ها بکار رفته است. توزیع اندازه حفرات نمونه ها به سه روش da، ds و hk محاسبه و نتایج بدست آمده با هم مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد نمونه های غربال مولکولی کربنی نیتروژن و متان را جذب نمی کنند در حالیکه دی اکسیدکربن بر روی همه نمونه ها جذب می-شود. همچنین حجم حفره ها و توزیع اندازه حفرات بدست آمده از داده های دی-اکسیدکربن و متان بسیار شبیه و متفاوت از نتایج بدست آمده از داده های نیتروژن می باشد.

با توجه به نقش جداسازی و خالص سازی گازها توسط فرآیندهای جذب سطحی و غشائی در مهندسی شیمی، بررسی نحوه نفوذ گازها در جامدات متخلخل و مدل کردن آنها حائز اهمیت می باشد. در این رساله ضریب نفوذ در جامدات متخلخل را با دو روش متفاوت بدست آورده شد. 1- روش تاخیر زمانی 2- روش جذب ناپیوسته. در روش تاخیر زمانی بر اساس داده های فشار بر حسب زمان، ضریب نفوذ بدست آمد. در روش جذب در محیط بسته، نفوذ اکسیژن، نیتروژن و متان در دمای ?20 و دی اکسید کربن در دمای ? 0 بر جاذبهای cms بررسی گردید. جاذبهای cms در سه دمای پیرولیز ?500 ، ?700 و ?800 ساخته شده اند. برای بدست آوردن ضریب نفوذ از سه روش به شرح زیر استفاده شد. 1 - حل معادله نفوذ، که خود شامل حل در زمان کوتاه و حل در زمان طولانی بود. 2- روش ldf 3- معادله ورمولن. نتایج کار حاضر نشان داد ثابت زمانی نفوذ اکسیژن، نیتروژن، متان و دی اکسید کربن در جاذبهای cms با روشهای حل زمان طولانی معادله نفوذ، روش ldf و معادله ورمولن همخوانی مناسبی داشته ولی نتایج حاصل از روش زمان کوتاه معادله نفوذ با سایر روش ها همخوانی مطلوبی ندارد. همچنین در این راستا اثر دمای پیرولیز بر نفوذ اکسیژن و نیتروژن و انتخاب پذیری آنها بررسی شد. نتایج این بررسی نشان داد که، ثابت زمانی نفوذ نیتروژن از دمای ?500 به ?700 افزایش می-یابد، ولی از دمای ?700 به ?800 روند کاهشی پیدا می کند. اما ثابت زمانی نفوذ اکسیژن با افزایش دمای پیرولیز از ?500 به ?800 ، افزایش می یابد.

در این تحقیق مطالعات تجربی رفتار تراوایی گازهای اسیدی در حالت مخلوط با گاز طبیعی در غشاهای پلیمری انجام گرفته است. در این تحقیق روشهای تعیین پارامترهای تراوایی گازها و فعالیت های سایر محققان دراین زمینه شرح داده شده و همچنین عملکرد غشایی از جنس پلی استریورتان اوره برای کاربرد جذف گازهای اسیدی از متان به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. غشاء های مورد مطالعه محصول شرکت metax روسیه می باشد. آزمایش ها به منظور اندازه گری خواص انتقال و انتخابگری این غشا برای گازهای خالص دی اکسید کربن و متان انجام گرفته است. به منظور بررسی رفتار تراوایی گازهای اسیدی در غشا مورد نظر تراوایی گازهای خالص و مخلوط های دوجزیی و سه جزیی از آنها در دماها و فشارهای مختلف خوراک برای مخلوط های گازی با غلظت های مختلف اندازه گیری شده و اثر این پارامترها بر تراوایی گازهای اسیدی مورد مطالعه قرار گرفته است. فشارهای عملیاتی در محدوده bar 10-30 قرار داشته و دماهای خوارک 35 c ، 45 و 55 بوده است. نتایج حاکی از آن است که تراواش پذیری گازهای خالص در غشاء پلی استر یوترتان اوره با افزایش فشار و دمای خوراک افزایش می یابد. لیکن اثر تغییر فشار خوراک بر تراوش پذیری دی اکسید کربن و سولفیدهیدروژن در مخلوط سه جزیی گاز با افزایش فشار کاهش می یابد حال آنکه تراوش پذیری متان تقریبا ثابت باقی می ماند همچنین تراوش پذیری تمامی اجزا گازی با افزایش دما خوراک افزایش می یابد که این افزایش در مورد سولفید هیدروژن نسبت به متان در غشا پلی استر یورتان اوره (ایزوژل ) بیشتر از دی اکسید کربن به متان است. بیشترین گزینش پذیری سولفید هیدروژن به متان مربوط به مخلوط سه جزیی شماره 3 در دمای ‍c 55 و فشار bar 10 می باشد که مقداری برابر 44/25 دارد.

اولترافیلتراسیون به عنوان یکی از فرایندهای مهم در تکنولوژی جداسازی توسط غشاها قادر است جداسازی را برای ذراتی با ابعاد 1nm تا 0/1 m انجام دهد. این محدوده شامل ابعاد اغلب مولکولهای پروتئین است و از اینرو این فرایند قادر است در جداسازی، تغلیظ و خالص سازی محلولهای پروتئینی نقش مهمی ایفا کند. محلول ژلاتین که از هیدرولیز ناقص بافتهای جانوری حاوی کولاگن بدست می آید یک محلول پروتئینی است که می تواند توسط اولترافیلتراسیون تغلیظ و یون زدایی شود. اما در این فرایند غشاء اولترافیلتراسیون با پدیده گرفتگی مواجه می گردد که با کاهش بازدهی در عملیات جداسازی همراه است . در این پروژه چگونگی وقوع گرفتگی در غشاء اولترافیلتراسیون محلول ژلاتین مورد مشاهده قرار گرفت . ملاحظه گردید که این پدیده در خلال 20 دقیقه نخست از آغاز فرایند با شدت زیاد رخ داده و سپس از اثرگذاری آن کاسته می شود. همچنین نشان داده شد که جذب سطحی ژلاتین روی سطح غشاء اثر قابل توجهی را روی کل گرفتگی مشاهده شده دارد که با افزایش غلظت ژلاتین سهم جذب سطحی افزایش می یابد. برای کاهش شدت گرفتگی بهترین دمای عملیاتی 50 درجه سانتی گراد و سرعت بهینه و اقتصادی 1m/s تعیین شد. همچنین ملاحظه شد که در صورت دور شدن از نقطه ایزوالکتریک ژلاتین، میزان گرفتگی در غشاء بطور چشمگیری کاهش می یابد. جهت شستشوی غشاء بهترین شرایط، عبور محلول 001ˆ0 مولار دودسیل سولفات سدیم در ph12، دمای 30 درجه سانتی گراد با سرعت خطی 1m/s به مدت 30min از روی سطح غشاء پیشنهاد گردید.