محلول آبی آلکانول آمین ها استفاده گسترده ای برای حذف گاز های اسیدی، نظیر co2 و h2s از گازهای صنعتی و گاز طبیعی دارد. همچنین مدل سازی ترمودینامیکی حلالیت گاز های اسیدی در محلول های آبی آلکانول آمین ها و مخلوط آن ها برای طراحی برج های جذب به منظور خالص سازی جریان گاز طبیعی مورد نیاز است. مدل ترکیب موضعی غیر الکترولیتی n-wilson-nrf برای مدلسازی تعادل بخار-مایع گازهای اسیدی (co2 و h2s) در سیستم های آبی آلکانول آمین ها استفاده شد. برای رفتار غیر ایده آلی اجزاء در فاز مایع از معادلات ضریب فعالیت مدل مذکور استفاده گردید. در این کار با استفاده از مفهوم جفت یون مدل n-wilson-nrf برای بیان نیرو های برد کوتاه در سیستم های آبی الکترولیتی آلکانول آمین ها بکار گرفته شد. برای برهمکنش های برد بلند از مدل pitzer-debye-hückel استفاده شد. دراین تحقیق با استفاده از مدلسازی حلالیت گاز در محلول ها، داده های حلالیت گاز های co2 و h2s در محلول های آبی سامانه های mea ، dea ، mdea و amp در محدوده وسیعی از دما (0-140c) ، فشار جزئی (0.001-1000 kpa) و بارگیری گاز های اسیدی (0.001-1.0 mol gas/mol amine) برازش شدند. برای نشان دادن قابلیت پیش بینی مدل، با استفاده از پارامتر های برهمکنش سامانه های دو جزئی و سه جزئی حلالیت گاز های اسیدی در یک سامانه سه جزئی amp-h2o-co2 و دو سامانه چهار جزئی amp-mea-h2o-h2s و mdea-dea-h2o-co2 بدون هیچگونه پارامتر قابل تنظیم جدیدی در شرایط مختلف پیش بینی شد. نتایج بدست آمده از مدل توافق بسیار خوبی را با داده های آزمایشگاهی نشان می دهد.

روش جذب توسط حلال¬های آلکانول آمین¬ها یکی از رایج ترین روش¬ها برای حذف گازهای اسیدی مانند و از جریان گازهای صنعتی، دودکش و گاز طبیعی می¬باشد. آلکانول آمین ها دارای معایبی هستند که از آنها می توان به اتلاف آمین، سمی بودن، تخریب آمین به شکل محصولات جانبی خورنده، انرژی بازیابی بالا و همچنین انتقال آب به جریان گاز در حین فرآیند بازیابی اشاره کرد. معایب مذکور بیانگر این مطلب هستند که بایستی حلال های جدیدی برای جذب گاز¬های اسیدی یافت. در سال های اخیر از حلال های مایعات یونی برای جذب و استفاده شده است. طراحی و بهینه سازی این¬گونه حلال ها نیازمند داده های دقیق خواص فیزیکی و تعادلی بخار- مایع است. بدین منظور در این پژوهش ابتدا خواص فیزیکی دانسیته و ویسکوزیته مخلوط های مختلف مایع یونی و آلکانول آمین های ، ، و در دماهای مختلف و فشار اتمسفریک اندازه گیری شد. در ادامه با استفاده از سل تعادلی فشار بالای استاتیک، داده های تعادلی بخار-مایع حلالیت گاز در مخلوط های و ، ، و در غلظت های پایین 0 تا 10 درصد وزنی مایع یونی و 30 تا 40 درصد وزنی آلکانول آمین در فشار 40-1 بار و دمای 15/323 کلوین اندازه گیری شد. همچنین در ادامه به منظور بررسی جایگزینی مایع یونی به جای آب و همچنین اثر دما بر روی حلالیت در اینگونه مخلوط ها، حلالیت گاز در مخلوط های و دو آلکانول آمین پر کاربرد و در فشار 40-1 بار و دماهای 15/303 و 15/343 کلوین اندازه گیری شد. آزمایش ها در غلظت های ثابت 30 و 50 درصد وزنی آلکانول آمین در محلول های حاوی مایع یونی تا حذف کامل آب از سامانه انجام شد. نتایج این بخش بیانگر این موضوع است که کاهش دما، افزایش فشار و افزایش غلظت در محلول باعث افزایش حلالیت گاز می شود. همچنین در بخش مدلسازی با در نظر گرفتن مایعات یونی به صورت جفت یون خنثی و دارای خاصیت تجمعی، رفتار سامانه های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. برای توسعه معادله حالت مناسب از سه معادله مکعبی ، و برای بیان نیرو های برد کوتاه استفاده شد و برای عبارت تجمعی از معادله تجمعی دو حالت ( ) استفاده گردید. از معادلات حالت مذکور برای بیان رفتار سامانه های مختلف مواد خالص و دو جزئی شامل اجزاء تجمعی از جمله مایع یونی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج مدلسازی نشان داد که فرمول بندی جدید می¬تواند به خوبی رفتار فازی سامانه¬های مذکور را پیش¬بینی نماید بطوریکه معادله حالت نتایج بهتری را ارائه داد. در ادامه با اضافه کردن عبارت تئوری تقریب متوسط کروی ( ) برای بیان نیروهای برد بلند، مدل الکترولیتی توسعه داده شد و برای مدلسازی حلالیت گاز در محلول آبی در شرایط مختلف با موفقیت مورد استفاده قرار گرفت. در انتها با استفاه از پارامترهای بدست آمده در مراحل قبل، حلالیت گاز در مخلوط و در شرایط مختلف دما، فشار و غلظت با خطای مدلسازی شد.