در این پژوهش، غشاهای بسترآمیخته با استفاده از پلیمر کیتوسان و نانوسیلیکا به روش ریخته گری محلول پلیمری ساخته شده اند. پارامترهای ساخت غشا، غلظت محلول کیتوسان (1 تا 5/2 درصد وزنی) و نسبت وزنی apteos به کیتوسان (0 تا 20%) بر میزان تراوایی گاز خالص مورد بررسی قرار گرفت. غشاهای ساخته شده با به کارگیری آزمون های sem، ftir، afm و آزمایش های تراوایی گاز مورد ارزیابی ساختاری و عملکردی قرار گرفتند. در آزمون های تراوایی، گازهای خالص co2 و n2 برای غشاهای خالص و بسترآمیخته در فشارهای 4-14 بار انجام شده است. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت کیتوسان، تراوش پذیری و گزینش پذیری افزایش یافتند. نانو ذرات سیلیکا به¬خوبی در شبکه پلیمر توزیع شده، با افزایش میزان apteos تا 10% وزنی، گزینش¬پذیری و تراوش پذیری غشاها افزایش یافتند. در غلظت 1درصد وزنی کیتوسان و نسبت 10% apteos به کیتوسان، بهترین تراوش پذیری co2 (79/ 3 در فشار 14 بار) به¬دست آمد و همچنین در غلظت کیتوسان 2/5% بهترین گزینش پذیری co2/n2 (38/84 در فشار 14 بار) دیده شد، با این وجود، غشایی با غلظت 2% و نسبت apteos به کیتوسان 10% با تراوش پذیری co2 و n2 به ترتیب برابر با 72/2 و 0/92، و گزینش¬پذیری co2/n2 برابر با 78/47 به¬عنوان غشای بهینه تعیین شد.

برجهای سینی دار از متداولترین سیستمها جهت شیرین سازی گازهای ترش می باشند. جهت جداسازی گازهای ترش؛ از گازهای طبیعی از اتانل آمینها استفاده می شود. این محلولها در برج جذب؛ گازهای ترش (حاوی ‏‎co2,h2s‎‏‏‎‎‏‏‎‎‏‏‎‎‏) را از خوراک گازی جدا کرده و گاز را شیرین می نمایند. شبیه سازی برجهای جذب واحد آمین عمدتا به روش تعادلی انجام می گیرد. در این روش هر سینی بعنوان یک مرحله تعادلی در نظر گرفته می شود. پس از تعیین تعداد مراحل تعادل؛ با اعمال راندمان سینی ها می توان تعداد سینی های واقعی برج را تعیین کرد. بنابراین؛ شبیه سازی برجهای جذب آمین با این روش احتیاج به داشتن حدسهای خوبی از راندمان سینی ها دارد. همچنین میتوان، از روشدیگری به نام روش انتقال جرم برای طراحی سیستم استفاده کرد. در روش اخیر؛ هر سینی به عنوان یک مرحله انتقال جرم در نظر گرفته می شد. با نوشتن معادلات دیفرانسیلی انتقال جرم بهمراه معادلات موازنه مواد و انرژی و حل همزمان آنها تعداد سینی های برج جذب بطور واقعی تعیین می گردد. این روش اولین بار توسط ‏‎g.f.froment‎‏ ارائه گردیده ولی چون الگوریتم استفاده شده توسط ایشان احتیاج به حدس و خطای مکرر دارد؛ از آن بندرت در سیستم های آمین استفاده می شود. در این پروژه ضمن تصحیح الگوریتم ارائه شده توسط ‏‎froment‎‏؛ معادلات دیفرانسیل غیر خطی انتقال جرم با روش ‏‎orthogonal collocation ‎‏ به معادلات جبری تبدیل شده و بطور همزمان با معادلات جبری موازنه مواد، انرژی و معادلات تعادل شیمیایی حل می شوند و تعداد سینی های برج و دیگر خواص سیستم مورد نیاز بدست می آیند. این پروژه شامل بانک اطلاعات کامل در مورد سیستم آمین می باشد و روابط مناسبی جهت محاسبه خواص فیزیکی محلولهای آمین ارائه شده است. سرانجام دو برج جذب آمین فشار بالا و فشار پایین پالایشگاه اراک توسط هر دو روش؛ با استفاده از آمین ‏‎dga‎‏ شبیه سازی گردیده که نتایج بدست آمده در هر دو مورد همخوانی قابل قبولی با واقعیت داشتند.نتایج بدست آمده از شبیه سازی و محاسبات اقتصادی مبین آنست که برای کل سیستم می توان بجای آمین ‏‎dga‎‏ از ‏‎mea‎‏ استفاده کرد.

گاز طبیعی یک منبع مهم انرژی اولیه است که تحت شرایط تولید طبیعی از بخار آب اشباع می شود. بخار آب خورندگی گاز طبیعی را افزایش می دهد، به خصوص هنگامی که گازهای اسیدی نیز در آن وجود داشته باشند. روشهای گوناگونی جهت خشک کردن گاز طبیعی می تواند به کار رود، در این پایان نامه ابتدا جاذب های مورد استفاده در واحدهای نم زدایی صنایع گاز طبیعی معرفی شده و موارد کاربرد هر کدام و مقایسه ای از عملکرد آنها در فرآیند نم زدایی ارائه شده است. سپس انواع مختلف سیستم های نم زدایی در صنایع گاز طبیعی مورد بحث قرار گرفته و تحلیل طراحی ستونهای یک واحد نم زدا با استفاده از چهار ستون از جاذب موبیل سوربید ، مورد استفاده در پالایشگاه گاز خانگیران جهت خشک کردن 260 میلیون استاندارد فوت مکعب ارائه گردیده است.مسائل عملیاتی واحد، آثار پارامترهای گوناگون عملیاتی در طراحی این ستونها و سرانجام شبیه سازی آنها نیز مورد بحث قرار گرفته است و در انتها نتایج حاصل از محاسبات هیدرودینامیکی ستونها با نتایج واقعی واحد مقایسه شده، صحت معادلات و فرضیات مورد استفاده مورد تائید قرار گرفته است.