دانلود پایان نامه ارشد جداسازی الفین ها، پارافین ها با استفاده از غشاهای پلیمری برای مقطع کارشناسی ارشد شیمی
چکیده :
جداسازی الفینها از پارافینها یکی از مهمترین فرآیندهای صنعتی پتروشیمی است که در حال حاضر بهوسیله تقطیر در دمای پایین با مصرف انرژی زیاد ، تقطیر استخراجی و یا جذب سطحی انجام میگیرد. در این راستا فرآیندهای جداسازی غشایی به عنوان جایگزینی برای فرآیندهای جداسازی مرسوم با توجه به مصرف انرژی پایین و عملکرد ساده آن مورد توجه صنعتی قرار گرفتهاند. لذا داشتن آگاهی از مکانیزمهای انتقال محتمل در این فرآیندها میتواند نقشی اساسی را در طراحی و کاربرد این فرآیندها ایفا نماید. از این رو تعمیم مدل مکانیزمی که بتواند پدیدههای رخدهنده در انتقال اجزاء تراوشیافته از ورای غشاء را تفسیر نماید، امری ضرورری است. بیشتر مدلهای انتقال، شار عبوری از غشاء را تنها با یک پارامتر تراوشی به گرادیان آن جزء در غشاء مرتبط میسازند و اثرات گرادیان جزء دوم بر روی شار جزء اول نادیده گرفته میشود و گزینش پذیری غشاء از نسبت پارامتر تراوش دو جزء در حالت خالص تحت عنوان گزینش پذیری ایدهال تعیین میشود. در حالیکه انتقال جرم در حالت چند جزئی به دلیل تعاملات بین اجزاء پیچیده میگردد.
با توجه به بررسیهای انجام شده، مشاهده شد که غشاءهای پلیمری به خصوص پلیمرهای شیشهای در جداسازی الفینها از پارافینها نتایج نسبتاً مطلوبی را از خود نشان دادهاند. لذا در این مطالعه سیستمهای انتخابشده برای بررسی صحت مدلهای انتقال، جداسازی مخلوط اتان و اتیلن توسط غشای پلیآمید 6FDA-6FpDA و مخلوط پروپان و پروپیلن توسط غشای پلیآمید 6FDA-TrMPD میباشد.
معمولاً برای پیشبینی تراوایی و گزینشپذیری مخلوط گازها از مدل تراوش دوجذبی استفاده میشود. در این مطالعه این مدل درمورد هر دوسیستم مورد امتحان قرار گرفت و نشان داده شد که در هیچکدام از دوحالت، حتی با درنظر گرفتن شار تودهای، این مدل قادر به پیشبینی درستی از گزینشپذیری واقعی نمیباشد. درادامه مدل انحلال- نفوذ برای سیستمهای مذکور مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای جذب از معادله انحلال دوجذبی (هنری- لانگمیر) با استفاده از دادههای جذب اجزای خالص و ضرائب نفوذ از دادههای تراوش اجزاء خالص بدستآمد. نتایج حاصل از این مدل نشان داد که تنها استفاده از دادههای اجزاء خالص و محاسبه گزینشپذیری ایدهآل بهصورت نسبت تراوایی اجزاء، پیشبینی درستی از مقادیر گزینشپذیری واقعی را فراهم نمیکند. لذا دادههای تراوایی مخلوط مورد استفاده قرار گرفت که نتایج رضایتبخشی دربر داشت. بنابراین مشکل این روش استفاده از دادههای تراوایی مخلوط برای پیشبینی گزینشپذیری میباشد.
درنهایت، مدل کلی انتقال برای مخلوط گازها از غشاءهای پلیمری در چهارچوب روش مکانیزمی استفان- ماکسول برای سیستمهای چند جزئی ارائه شده است که در آن اثر پذیری شار یک جزء از برهمکنشهای ترمودینامیکی و سینتیکی بین اجزاء و نیز جریان غیرانتخاب‌گر تودهای در داخل پلیمر لحاظ شده است. مزیت این مدل در استفاده از تنها دادههای تجربی اجزاء خالص برای پیشبینی رفتار اجزاء در مخلوط و تعیین گزینشپذیری مخلوط میباشد.
نتایج نشان می دهدکه این مدل عملکرد جداسازی مخلوط را بر حسب میزان تراوائی و گزینش پذیری به خوبی توصیف می نماید.بررسیهای به عمل آمده بر مبنای این مدل مکانیزمی بیانگر این مطلب است که برهمکنش سینتیکی درمورد انتقال مخلوط گازها در سیستمهای مورد بررسی اهمیت چندانی نداشته و می توان از آن صرفنظر نمود. در حالیکه تعاملات ناشی از برهمکنش ترمودینامیکی در شار و انتقال، نقش داشته و باید در توصیف مدل منظور گردد.
دانلود پایان نامه ارشد جداسازی الفین ها، پارافین ها با استفاده از غشاهای پلیمری
