مطالعه آزمایشگاهی و مدل سازی ریاضی جداسازی جذبی ترکیبات آروماتیک از جریان نرمال پارافین ها در یک بستر ثابت بر روی زئولیت 13x

در تحقیق حاضر، جذب ترکیبات آروماتیکی از نرمال پارافین ها بر روی زئولیت 13x به صورت آزمایشگاهی و تئوری مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش ها در دو سامانه پیوسته و ناپیوسته انجام شد. تاثیر عوامل موثر بر تعادل و سینتیک جذب از قبیل دمای فعال سازی اولیه جاذب، میزان جاذب، زمان تماس، غلظت اولیه جذب شونده و دما در سامانه ناپیوسته مطالعه شد. تعادل جذب (ایزوترم) در سه دمای متفاوت 333، 353 و 383 درجه کلوین به دست آمدند. نتایج آزمایشگاهی تعادل تحلیل و با ایزوترم های لانگمویر، فرندلیچ، تمکین، ردلیچ پترسون، سیپس و رادک-پرازنیتز تطبیق داده شده و پارامترهای متناظر با هر مدل تعیین گردید. مدل های سینتیک جذب شبه درجه اول، شبه درجه دوم، درجه n ، درجه n اصلاح شده و مدل نفوذ درون ذره به منظور ارزیابی سینتیک جذب و تعیین مکانیزم جذب آروماتیک ها بر روی زئولیت 13x مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای متناظر و ضرایب همبستگی هر مدل نیز محاسبه شد. پارامترهای ترمودینامیکی تخمین زده شده ?h، ?g و ?s نشان دادند که جذب ترکیبات آروماتیکی بر روی زئولیت 13x یک فرآیند گرمازا و خودبه خودی است. همچنین، آزمایش های جذب در یک واحد جذب بستر ثابت با مقیاس آزمایشگاهی در شرایط عملیاتی متفاوت انجام شدند و منحنی های شکست متناظر به دست آمدند. در بخش مطالعه تئوریک مدل ریاضی جذب با هدف ارزیابی رفتار دینامیک بستر جذب ارائه گردید. معادلات مدل با استفاده از قانون جرم به دست آمده و با استفاده از روش حل عددی حل گردید. نتایج غلظت جذب شونده مدل و منحنی های رخنه ترکیبات آروماتیکی با داده های آزمایشگاهی مقایسه و دقت نتایج مدل ارزیابی شدند. به علاوه، فرآیند واجذبی به منظور بررسی امکان سنجی احیای جاذب مطالعه شد. تولوئن و اتانول به عنوان محلول واجذب کننده در شرایط عملیاتی متفاوت آزمایش شدند و یک روند واجذب موثر به دست آمد.