این بسته شامل 20 پایان نامه در زمینه جداسازی دی اکسید کربن می باشد که به صورت فایل word و pdf در اختیار شما قرار میگیرد.

تمامی پایان نامه ها مربوط به سال 90 به بعد می باشد.

جداسازی گازهای دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن از متان در نانو لوله کربنی به کمک شبیه سازی دینامیک مولکولی

چکیده

یکی از مهمترین چالش ها در زمان حاضر برای استفاده از زیست گاز و گاز طبیعی، شیرین سازی وذخیره سازی آن بوده است. یکی از روش های موجود برای جداسازی گازهای اسیدی مانند سولفیدهیدروژن و دی اکسید کربن به منظور فرآیند غنی سازی گاز متان استفاده از جاذب ها می باشد. فن آورینانو توانسته است که جاذب های متنوعی با بازده اقتصادی و فنی بیشتری تولید نماید که نانو لوله های کربنییک نمونه از این جاذب ها است. با توجه به اهمیت فرآیند شیرین سازی، در این مطالعه عملکرد نانو لولهکربنی در جداسازی سولفید هیدروژن از مخلوط دو جزئی سولفید هیدروژن/ متان و دی اکسید کربن ازمخلوط دو جزئی دی اکسید کربن/ متان با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی مورد بررسی قرارگرفت. دینامیک مولکولی یک آزمایشگاه مجازی به شمار می آید که می توان با استفاده از آن مکانیسمجداسازی مخلوط گازهای سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن از گاز متان در نانو لوله های کربنی رادر غلظت های متفاوت مورد CH4/H2S و CH4/CO مطالعه نمود. ابتدا مخلوط های گازی دو جزئی 2بررسی قرار گرفته اند و میزان جذب هریک از گازها بدست آمده است. نتایج نشان می دهد با افزایشفشار، میزان جذب افزایش می یابد تا در حالت مجانبی به مقدار نهایی خود نزدیک شود در حالیکه باافزایش دما میزان جذب کاهش می یابد. اثرات قطر و کایرالیته نانو لوله نیز در ادامه بررسی شده اند. نتایجاین تحقیق با نتایج دیگر شبیه سازی ها و داده های تجربی توافق خوبی داشته است. چندین ایزوترم جذبکلاسیک برای تطابق دادن با نتایج شبیه سازی آزمایش شده اند. اثر گروه های عاملی (مانند کربوکسیل وآمین) متصل به انتهای نانو لوله کربنی بر میزان جذب نیز بررسی شد. نتایج نشان می دهد که گروه عاملیآمین میزان انتخاب پذیری گازهای سولفید هیدورژن و دی اکسید کربن را به ترتیب 79 % و 52 % و گروهعاملی کربوکسیلی به ترتیب % 32 و % 31 نسبت به نانو لوله کربنی ساده افزایش نسبی یافته است و تمایلبیشتر گازهای اسیدی در جذب در نانو لوله های عامل دار را نشان می دهد. در انتها نیز میزان جذب گازهایاسیدی از مخلوط سه جزئی متان/ دی اکسید کربن/ سولفید هیدروژن برای خالص سازی گاز متان موردبررسی قرار گرفت.

فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول:مقدمه و کلیات تحقیق 1
1-1مقدمه 2
1-2 روش های جداسازی اجرای زیست گاز 2
1-3 لزوم انجام شبیه سازی رایانه 3
1-4 اهداف پایان نامه 5
فصل دوم: مبانی نظری تحقیق 7
2-1 نانولوله کربنی (CNT) 8
2-1-1 انواع نانولوله کربنی 8
2-1-2 انواع نانولوله های تک جداره 9
2-2 دینامیک مولکولی 10
2-3 مکانیک آماری 11
2-4 هنگرد ترمودینامیکی 11
2-5 نمونه برداری از هنگرد 11
2-6 میدان های نیرو 16
2-6-1 پتانسیل برهم کنش و میدان نیرو 17
2-6-2 برهم کنش های پیوندی 19
2-6-2-1 بر هم کنش پیوندی 19
2-6-2-2 بر هم کنش خمش زاویه ای 19
2-6-2-3 برهم کنش پیچشی 20
2-6-2-4 بر هم کنش خمش خارج از صفحه 21
2-6-3 بر هم کنشهای غیر پیوندی 21
2-6-3-1 بر هم کنش های ناپیوندی الکترواستاتیکی 21
2-6-3-2 پتانسیل لنارد-جونز 22
2-7 محاسبه بارهای اتمی جزئی 23
2-8 الگوریتم ورلت 24
2-9 فشار ثابت 26
2-10 دمای ثابت 27
2-11 تابع توزیع شعاعی 27
2-12 مرزهای سیستم 29
2-12-1 شرط مرزی متناوب 30
2-12-2 شرط مرزی نامتناوب 31
2-13 نیروهای برد بلند 31
2-14 فاصله قطع 32
فصل سوم: مروری بر تحقیقات انجام شده 33
3-1مروری بر مطالعات گذشته 34
فصل چهارم: روش و مراحل تحقیق 37
4-1 نرم افزار NAMD 38
4-2 نرم افزار VMD 38
4-3 فایل های مورد نیاز اولیه برای انجام شبیه سازی 38
4-3-1 فایل PDB 39
4-3-2 فایل Topology 39
4-3-3 فایل توصیف ساختارهای مولکولی (PSF) 39
4-3-4 فایل پارامترهای میدان نیرو 39
4-3-5 فایل پیکربندی 40
4-4 آماده سازی فایل هایPDB و PSF تک دیواره نانولوله 40
4-5آماده سازی فایل هایPDB، PSFو Topologyبرای جعبه گازی 44
4-6ساخت فایل هایPDB و PSF جعبه گازی و نانولوله 46
4-7 آماده سازی فایل میدان نیرو 48
4-8نحوه محاسبه میزان جذب گازها 49
4-9بررسی مدل هم دمای جذب سطحی 49
4-10 جزئیات شبیه سازی دینامیک مولکولی با استفاده از نرم افزار NAMD 51
فصل پنجم: نتایج و بحث 53
5-1 تعادل سیستم 54
5-2 بررسی چگالی CH4 59
5-3 بررسی میزان جذب CH4 59
5-4 تابع شعاعی CH4 61
5-5 اثر غلظت بر روی میزان جذب CH4/CO2 63
5-6 اثر غلظت بر روی میزان جذب CH4 و H2S 69
5-7 محاسبه نیروی واندروالس( VDW) 72
5-8 اثر گروه عاملی 73
5-9 اثر دما 78
5-10 اثر قطر 80
5-11 اثر کایرالیته 82
5-13 میزان جذب در مخلوط سه جزئی 85
فصل ششم:نتیجه‌گیری و پیشنهادها 87
7-1 نتیجه‌گیری 88
7-2 پیشنهادها 90
منابع و مآخذ 91
پیوست 96

شبیه‌سازی دینامیک مولکولی بررسی و بهبود ویژگی‌های جداسازی کربن‌دی‌اکسید از متان با غشای پلی اتربلوک آمید- نانوذره

چکیده

در این پایان‌نامه، قصد بر آن است تا با استفاده از شبیه‌سازی مولکولی و به وسیله نرم افزار MATERIALS STUDIO، تراوش‌پذیری و جداسازی گازی گازهای طبیعی دی اکسید کربن، متان و نیتروژن را با استفاده از غشا‌های پلیمری پبای بستر‌آمیخته همراه با نانوذره‌های زئولیتی فوژ‌‌‌اسیت (FAU) و ام اف‌ای (MFI) به عنوان پر کن، مورد بررسی قرار گیرد. این مدل از پلیمر‌ها و نانوذره‌ها‌ در زمینه جداسازی گازی اخیرا بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند و این بدلیل خواص انتقال و جداسازی فوق العاده و ساختار خاص و منحصربفرد این مواد است. این در حالی است که بررسی‌ و ‌‌‌‌شبیه‌سازی‌ مولکولی در این زمینه بسیار کم و معدود مورد مطالعه قرار گرفته است. محتوای کلی این پایان‌نامه شامل این سه بخش کلی می‌شود:1- بررسی جذب سطحی، نفوذ، تراوش‌پذیری و گزینش‌پذیری گازهای مورد بررسی توسط غشای پلیمری پبا همراه با نانوذره‌های زئولیتی فوژاسیت و ام‌اف‌آی به عنوان پر کن برای مقایسه تاثیر نوع نانوذره بر روی کارکرد غشا. 2- بررسی تاثیرات دمای عملیاتی (از 298 به 318 کلوین) بر روی خواص غشاهای شبیه سازی شده‌ی با نانوذره‌ی فوژاسیت. در این فرآیند، دمای عملیاتی فرآیندهای نفوذ و جذب سطحی تغییر داده شده تا تاثیرات این تغییر بر روی فرآیند جداسازی بررسی شود. با استفاده از نرم‌افزار، خواص ساختاری تمامی‌غشاهایی که شبیه‌سازی شده‌اند با استفاده از آنالیزهای مختلف شبیه‌سازی از جمله XRD، FFV و RDF مورد بررسی قرار گرفت. 3- ‌نتایج حاصل از شبیه‌سازی با نتایج تجربی و شبیه‌سازی‌های دیگر مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصله از شبیه‌سازی نشان داد که غشاهای بستر‌آمیخته پبا با نانوذره‌های زئولیتی MFI دارای نتایج بهتری نسبت به غشاهای بسترآمیخته با زئولیت FAU بود. برای مثال، تراوش‌پذیری برای انواع غشاها و برای گازهای به ترتیب کربن‌دی‌اکسید ، متان و نیتروژن و با نانوذره به ترتیب FAU و MFI در درصد نانوذره 20 درصد در دمای 298 کلوین به ترتیب برابر است با: 23/89 و 6/123، 35/4 و74/4، و در نهایت 21/1 و23/1. از طرفی با افزایش دمای عملیاتی، مقدار عددی خواص انتقال گاز کاهش ‌یافت. برای مثال، گزینش‌پذیری غشاهای بستر‌آمیخته با نانوذره FAU در دماهای به ترتیب 298 و 318 کلوین، برای گازهای به ترتیب ‌دی‌اکسید‌کربن به متان و دی-اکسید‌کربن به نیتروژن در درصد نانوذره 10% برابر است با:81/20 و 55/19، 84/64و 1/63. و همچنین خواص ساختاری این غشاها با افزایش دمای عملیاتی کمی‌تغییر کرده و تاثیر منفی بر روی غشا دارد.

فصل اول: مقدمه 1
1-1- پلیمرها برای تراوش و جداسازی گازی 2
1-2-کاربردهای صنعتی 6
3-1-استفاده از نانومواد در غشاهای پلیمری برای جداسازی گازی 9
4-1-مفاهیم اساسی 10
1-4-1-سازوکار حلالیت-نفوذ 10
2-4-1-حجم آزاد 12
3-4-1- تراوش‌پذیری و گزینش‌پذیری 14
5-1-اهداف و نمایی کلی از پایان‌نامه 15
فصل دوم: مرور مقالات و کارهای انجام شده 18
1-2-پلی الفین‌ها 19
2-2-پلی‌ایمید‌ها 23
3-2-پلی سولفون‌ها 26
4-2-پبا (پلی اتر بلاک آمید) 27
5-2-غشاهای پلیمری بستر‌آمیخته 31
6-2-زئولیت‌ها 32
فصل سوم: تئوری و روش شبیه‌سازی 36
1-3-پتانسیل‌های اثرات متقابل 37
2-3-زمینه‌های نیرویی (Force fields) 38
3-3-شبیه‌سازی مونت کارلو 41
4-3-مسائل فنی و تکنیکی 42
1-4-3-حجم آزاد (FFV) 42
2-4-3-میانگین حداقل مربعات (MSD) و ضریب نفوذ 44
3-4-3-حلالیت 44
4-4-3-پراش پرتو X (XRD) 45
5-4-3-تابع توزیع شعاعی (RDF) 46
فصل چهارم: بحث و نتایج 48
1-4-مقدمه 49
2-4-جزئیات و شرایط شبیه‌سازی 50
1-2-4-ساخت مواد اولیه 50
2-2-4-ساخت سلول بی شکل 52
3-2-4-آماده سازی سل‌های ساخته شده مخصوص آنالیز نفوذ گازی 56
3-4-نتایج و بحث 57
1-3-4-آنالیز MSD و بررسی ضریب نفوذ 57
2-3-4-آنالیز بررسی جذب سطحی و ضریب حلالیت 64
3-3-4-بررسی درصد اضافه کردن نانوذره 70
4-3-4-بررسی چگالی غشا 70
5-3-4-آنالیز تابع توزیع شعاعی (RDF) 77
6-3-4-آنالیز FFV 79
7-3-4-آنالیز پراش پرتو X (XRD) 80
8-3-4-بررسی تراوش‌پذیری و گزینش‌پذیری 85
9-3-4-نمودار رابسون 87
10-3-4-بررسی تاثیر دمای عملیاتی و نوع نانوذره 89
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات 90
1-5-نتیجه گیری 91
2-5-پیشنهادات 94
منابع 96

بررسی تاثیرات افزودن نانوذرات به غشا پلی یورتان برای جداسازی کربن دی اکسید از متان

چکیده

هدف این تحقیق ساخت غشای نانو کامپوزیت پلیمری پلی‌یورتان/گرافن اکساید وپلی یورتان /پلی اتر سولفون /گرافن اکساید به‌منظور جداسازی CO2 از CH4 است. برای ساخت غشای نانوکامپوزیت از روش اختلاط محلول و تبخیر حلال استفاده شد. در ساخت این غشاها از اختلاط دو پلیمر برای بهبود خواص جداسازی غشا استفاده شد. ویژگی‌های ساختاری غشاهای ساخته‌شده به کمک آنالیز‌های SEM، FTIR و XRD مورد ارزیابی قرار گرفتند. بررسی‌های انجام‌شده نشان داد غشاهای نانو کامپوزیتی که با روش اختلاط محلول و اختلاط پلیمری ساخته‌شده‌اند ، در مقایسه با سایر غشاها دارای مشخصات ساختاری بهتری می‌باشند.برای بررسی بازده عملکردی غشاهای ساخته ‌شده آزمایش‌های گاز خالص CO2 و CH4 انجام شد. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که حضور فاز غیرآلی در ماتریس پلیمری پلی یورتان باعث ارتقای ویژگی‌های جداسازی غشا شده است. به عنوان مثال با افزدون 1/1% نانو ذره گرافن اکساید تراوایی و گزینش گری غشا خالص به ترتیب از (198 و 85/6) به (272و33/7) تغییر کرد.همچنین در راستای افزایش گزینش گری غشای بهینه مشاهده شد که با افزودن 2% پلی اتر سولفون به غشای بهینه تراوایی وگزینش گری به ترتیب از(272 و 33/7) به (251 و 76/8) تغییر یافت . کلمات کلیدی: غشای نانو کامپوزیت ، پلی یورتان، پلی اتر سولفون ، گرافن اکساید، کربن دی‌اکسید، متان

فصل اول : مقدمه‌ای بر غشا و فرایندهای غشایی
1-1- مقدمه 2
1-2- غشا و فرآیندهای غشایی 3
1-3-کاربرد فرآیندهای جداسازی غشایی گاز 5
1-4- مزایای فرایندهای غشایی 6
1-5- دسته‌بندی انواع غشاهای جداسازی گازی 7
1-6- مشکلات و محدودیت های فرآیندهای غشایی 9
1-7- روش‌های ساخت غشاها 10
1-7-1-روش کششی 11
1-7-2- روش سخت شدن حرارتی 11
1-7-3-روش حک اثر 12
1-7-4- روش تغییر فاز 12
1-8- غشاهای نانو کامپوزیت مورداستفاده در جداسازی گازها 15
1-9-مراحل ساخت MMM به روش قالب‌گیری محلول 17
1-10- فاکتورهای تاثیرگذار روی ساختار و عملکرد غشای ماتریس آمیخته 18
1-11- انتخاب پرکن و شبکه پلیمری برای تهیه غشای ماتریس آمیخته 18
1-12- برهم کنش‌های پلیمر- پرکن- حلال 19
1-13- روش‌های اصلاح غشا 20
1-13-1-اتصال عرضی 20
1-13-2- پیوندزنی زنجیره اصلی پلیمری 21
1-13-3- بازآرایی حرارتی 22
1-13-4- سولفونه کردن پلیمر 22
1-13-5- مخلوط کردن پلیمر 22
1-13-6- پلیمرهای دارای حفره ذاتی (PIM) 23
1-14- اصول غشاهای جداسازی گاز 23
1-15- تئوریهای انتقال در غشاهای نانو کامپوزیت 25
1-16-کارهای اخیر 28
1-17-گرایشهای آینده درزمینه MMM ها 31
1-18- نتیجه گیری 32

فصل دوم : مواد و روش ها
2-1-مقدمه 34
2-2-مواد اولیه 34
2-2-1گرافن اکساید 34
2-2-2-پلیمر پلی‌یورتان 35
2-2-3- پلی اتر سولفون 36
2-2-4- دی متیل فرمامید 37
2-3-دستگاه‌های مورد استفاده جهت ساخت نمونه‌های غشا 37
2-3-1- حمام فراصوتی 37
2-3-2-همزن مغناطیسی 37
2-3-3-آون 38
2-3-4- ترازوی دیجیتال 38
2-3-5- میکرومتر دیجیتالی 38
2-4- دستگاه‌ها و آنالیزهای مورد استفاده برای ارزیابی ساختاری غشاها 38
2-4-1-آنالیز SEM 38
2-4-2-پراش پرتو ایکس (XRD) 40
2-4-3- طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون‌قرمز (FTIR) 40
2-5-طراحی آزمایش 41
2-6-روش ساخت غشاها 42
2-6-1- ساخت غشای خالص پلی‌یورتان 42
2-6-2- ساخت غشای نانوکامپوزیت پلی‌یورتان/ گرافن اکساید 43
2-6-3- ساخت غشای مختلط پلی‌یورتان/ پلی اتر سولفون/ گرافن اکساید 44
2-7- اندازه‌گیری تراوایی گاز 45

فصل سوم : ارزیابی ساختاری وعملکردی غشا ها
3-1-مقدمه 50
3-2-بررسی ساختاری غشاهای خالص و کامپوزیتی 50
3-3- غشای خالص پلی‌یورتان 56
3-4- بررسی کارکرد غشاهای خالص و ماتریس آمیخته 57
3-5- بررسی کارکرد غشای مختلط پلی‌یورتان و پلی اتر سولفون 59
3-6-کارکرد غشای ماتریس آمیخته 59
3-6-1-اثر نانوپرکن 59
3-6-2-اثر درصد وزنی پلیمر 62
3-6-3-اثر دمای خشک کردن 63
3-6-4- اثر افزودن پلی اتر سولفون 65
3-6-5-اثر فشار خوراک 68
3-6-6-اثر دمای خوراک 70
3-7- مطالعات تراوایی و گزینش گری به وسیله طراحی آزمایش سطح پاسخ 74
3-7-1 پیش بینی معادلات 74
3-7-2- آنالیز واریانس 78
3-7-3- آنالیز واریانس 80
3-7-4- نمودارهای باقیمانده 80
3-8- مقایسه نتایج به دست آمده با نمودار رابسون 87
3-9- نتیجه گیری 88

فصل چهارم : نتیجه گیری نهایی، نواوری و پیشنهادها
4-1-نتیجه گیری نهایی 90
4 -2- پیشنهادها برای تحقیقات آینده 90

منابع 92

به کارگیری نانوذره MOFبه منظور بهبود رفتار جداسازی کربن دی اکسید از متان از میان غشای پلی(آمید-6-b- اتیلن اکسید)

چکیده

جداسازی دی اکسید کربن از متان در گاز طبیعی به منظور شیرین سازی گاز طبیعی انجام میشود. در این پژوهش غشاهای بسترآمیخته با استفاده از پلیمر پلی (آمید-6-b-اتیلن-اکسید) و نانوذرات CuZnIF به روش ریخته گری محلول پلیمری ساخته شده اند. غشاهای ساخته شده با به کارگیری آزمونهای SEM، XRD، AFM، FTIR و آزمایشهای تراوایی گاز مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمون SEM پیوندی پذیرفتنی میان ذرات پرکن و بسترپلیمری، همچنین توزیع مناسب ذرات را نشان داد. اثر پارامترهای فشار بالادستی و میزان بارگذاری نانوذرات بر روی عملکرد غشا با استفاده از آزمونهای تراوایی گازهای خالص مورد بررسی قرار گرفت و فشار گازهای خالص از 4 تا 14 بار افزایش داده شد. با افزایش فشار، تراوایی و گزینش پذیری هر دو افزایش یافتند. با افزایش بارگذاری نانوذره، تراوایی و گزینش پذیری ابتدا افزایش و سپس کاهش یافتند. در نمونه غشای بسترآمیخته KARP8NP.5 با بارگذاری 5/0% وزنی نانوذره در فشار 14 بار تراوایی کربن دی اکسید تا 32% نسبت به غشای پلیمری خالص افزایش یافت. گزینش پذیری CO2/N2 به میزان 37% و گزینش پذیری CO2/CH4 به میزان 22% نسبت به غشای پلیمری خالص افزایش یافت. در پایان عملکرد این غشاها با افزودن نانوذره بر اساس نمودار رابسون در زمره غشاهای با قابلیت صنعتی شدن برای شیرین سازی گاز طبیعی قرار گرفت.

فهرست مطالب
عنوان
پیش گفتار
فصل اول: مطالعات کتابخانه ای
1-1. گاز طبیعی
1-2. گازهای ترش
1-3. کارایی فناوری غشایی در شیرین سازی گاز طبیعی
1-4. غشا و انواع آن
1-5. غشاهای بستر آمیخته
1-5-1. فاز پلیمری در ساخت غشا
1-5-2. فاز پراکنده در ساخت غشا
1-6. انتقال گاز در غشاها
1-6-1. ساز و کار تراوش گاز
1-6-2. مدل حلالیت نفوذ
1-7. حالتهای غیرایده آل در غشاهای بسترآمیخته
1-8. ته نشینی و کلوخه شدن ذرات
1-9. هدف از انجام پژوهش
فصل دوم: مواد، تجهیزات و کارهای تجربی
2-1. انتخاب مناسب فاز پلیمری و پراکنده
2-1-1. فاز پلیمر: پلیمر PEBA 1657
2-1-2. فاز پراکنده : CuZnIF
2-2. کارهای تجربی
2-2-1. ساخت غشا
2-2-2. جداسازی گاز
2-3. روش های ارزیابی ساختاری
فصل سوم: نتایج و بحث
3-1. ارزیابی ساختاری
3-1-1. مطالعه طیف سنجی انتقال فوریه زیر قرمزFTIR
3-1-2. آنالیز طیف سنج پراش اشعه ایکس XRD
3-1-3. آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM
3-1-4. میکروسکوپ نیروی اتمی AFM
3-2. نتایج آزمایشهای جداسازی گاز
3-2-1. آزمون تراوایی گاز خالص
3-2-2. مقایسه تراوایی غشای خالص و غشاهای بسترآمیخته PEBA/CuZnIF
3-2-3. مقایسه گزینش پذیری غشاهای خالص و بسترآمیخته PEBA/CuZnIF
فصل چهارم: نتیجه گیری و پیشنهادات
4-1. نتیجه گیری
4-2. پیشنهادات
مراجع

بررسی اثر پارامترهای مختلف سنتز نانوذرات جاذب ZIF-8 بر عملکرد جذب و جداسازی دی‌اکسید‌کربن

چکیده

دی‌اکسیدکربن‌ از اصلی‌ترین گازهای گلخانه‌ای در جو به شمار می‌آید که افزایش بی رویه‌ی‌ این گاز به عنوان تهدیدی جدی برای محیط زیست خواهد بود. یکی از موثرترین راه‌های کنترل و کاهش میزان انتشار دی‌اکسیدکربن در محیط زیست، حذف و جداسازی این ماده از جو با استفاده از جاذب‌های متخلخل پیشرفته نظیر چارچوب‌های فلزی-آلی (MOF) در طی فرایند جذب سطحی می‌باشد. فرایند جذب سطحی به دلایل متعددی از جمله هزینه عملیاتی پایین‌تر، مناسب بودن برای محیط زیست، قابلیت استفاده چندباره از جاذب‌ها و … بسیار مورد توجه می باشد. چارچوب فلزی- آلی- زئولیتی- 8 (ZIF-8)، با توجه به برخی از ویژگی‌های برجسته و منحصر به فرد نظیر قابلیت سنتز سبز و آسان، پایداری حرارتی و شیمیایی بالا، و جداسازی انتخاب پذیر توجه بسیاری را جهت استفاده در انواع فرایندهای شیمیایی به خود جلب کرده است. شکل گیری تمام خصوصیات منحصر به فرد جاذب نانو ساختار ZIF-8 به طور قطع وابسته به سنتز صحیح و دقیق آن دارد به گونه‌ای که عدم سنتز صحیح و مناسب می‌تواند نتایجی کاملا معکوس در عملکرد این جاذب داشته باشد. روش‌های مختلفی برای سنتز انواع نانوذرات تا کنون به کار گرفته شده است که از آن جمله می‌توان به روش نفوذ (انتشار)، روش تبخیر حلال، روش‌های حلال گرمایی (سولوترمال) و هیدروترمال، روش سونوشیمی، روش الکتروشیمیایی، روش‌ مکانوشیمیایی، روش مایکروویو و … اشاره نمود. در این پایان نامه، با توجه به اهمیت سنتز دقیق، سالم و مقرون به صرفه جاذب‌های نانوساختار از جمله نانوذرات ZIF-8، یک روش آسان، سبز و بدون نیاز به صرف انرژی بالا در دمای اتاق ارائه شده است. بدین منظور در این پایان نامه، اثر پنج نوع حلال، استون، آمونیاک، آب یون زدائی‌شده (DI)، اتانول و دی‌متیل‌فرمامید و اثر پارامترهای مختلف بر سنتز نانوذرات ZIF-8 در حضور امواج فراصوت مورد بررسی قرار داده شده است. نتایج به دست آمده از روش‌های شناساییXRD و TEM نشان داد که تشکیل نانوذرات ZIF-8 در حضور امواج صوتی و با استفاده از حلال‌های سبز نظیر اتانول و استون از نظر تبلور و اندازه ذرات، بهتر صورت می‌پذیرد. در ادامه با توجه به اهمیت سنتز سبز مواد، به بررسی سنتز نانوذرات ZIF-8 با استفاده از یک نوع از مایعات یونی به عنوان حلال سبز به طور مجزا پرداخته شده است. سپس با بهینه‌سازی دما و مواد اولیه، نانوذرات ZIF-8 سنتز شده با مایع یونی (کولین کلراید: اوره) از نتایج خوبی برخوردار می‌باشد. به منظور ارزیابی عملکرد جاذب‌‌های سنتز شده با حلال اتانول و با مایع یونی، در جذب و جداسازی دی‌اکسید‌کربن، ایزوترم‌های تعادلی این گاز در دمای محیط بر روی جاذب‌های ذکر شده به طور آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، ZIF-8 سنتز شده با حلال اتانول در مقایسه با مایع یونی از قابلیت جذب بالاتری برای CO2 هم در فشارهای بالا و هم پایین برخوردار می باشد به نحوی که ظرفیت جذب آن در دمای محیط به ترتیب برابر 5/6 و 61/0 میلی‌مول بر گرم اندازه گیری گردید. همچنین مطالعه ترمودینامیکی رفتار جذب داده‌های آزمایشگاهی نشان‌دهنده رفتار جذب تک لایه مولکول های CO2 بر روی جاذب‌های مذکور می‌باشد.

فهرست مطالب
چکیده 1
فصل اول: مقدمه 2
فصل دوم: پدیده گلخانه‌ای و روش‌های جداسازی دی اکسیدکربن 6
2-1- مقدمه 6
2-2- پدیده گلخانه‌ای 6
2-3- روش‌های جداسازی CO2 از گازهای حاصل از احتراق 11
2-3-1- جذب شیمیایی یا فیزیکی توسط مایع 11
2-3-2- روش‌های غشایی 13
2-3-3- تقطیر در دمای پایین 15
2-3-4- جذب سطحی 16
2-3-4-1- جذب CO2توسط جامد همراه با واکنش شیمیایی 18
2-4- نتیجه‌گیری 19
فصل سوم: انواع جاذب‌ها و روش‌های سنتز چارچوب‌های فلزی-آلی 21
3-1- مقدمه 21
3-2- جاذب‌های مرسوم 24
3-2-1- کربن فعال 24
3-2-2- زئولیت 25
3-2-3- ژل سیلیس 26
3-2-4- آلومینای فعال 27
3-3- جاذب‌های پیشرفته 29
3-3-1- چارچوب‌های فلزی- آلی 29
3-4- استفاده از MOF ها برای ذخیره و جداسازی 36
3-5- جذب و جداسازى گاز دی‌اکسیدکربن به وسیله‌ى MOF ها 36
3-6- طراحی و سنتز MOF ها 41
3-7- سنتز سبز چارچوب‌های فلزی-آلی 43
3-8- معرفی ساختارهای فلزی-آلی- زئولیتی (ZIFs) 45
3-9- چارچوب ایمیدازول زئولیتی-8 (ZIF-8) 50
3-10- سنتز چارچوب فلزی-آلی 51
3-10-1- سنتز بدون حلال 52
3-10-1-1- روش به حداقل رساندن حلال 53
3-10-1-2- سنتز مکانوشیمیایی 54
3-10-2- سنتز با حلال 56
3-10-2-1- روش نفوذ (انتشار) 56
3-10-2-2- روش تبخیر حلال (یا تبخیر آهسته) 58
3-10-2-3- افزودن پلیمرهای آلی 58
3-10-2-4- روش شاخه جانبی 59
3-10-2-5- روش‌های پودری 60
3-10-2-6- روش حلال‌گرمایی (سولوترمال) 60
3-10-2-7- سنتز هیدروترمال 61
3-10-2-8- سنتز مایکروویو 63
3-10-2-9- سنتز الکتروشیمیایی 65
3-10-2-10- سنتز سونوشیمی 66
3-10-2-11- سنتز آینوترمال 67
3-11- مایعات یونی 69
3-12- حلال‌های بسا زودگداز (DESs) 70
3-13- حمل و نقل مایع یونی در چارچوب‌های فلزی-آلی 70
3-14- کارهای انجام شده برای تولید نانوذرات و ذرات ZIF-8 71
3-15- مقایسه روش‌های سنتز 75
3-16- نتیجه‌گیری 78
فصل چهارم: بررسی آزمایشگاهی جذب و جداسازی دی‌اکسیدکربن با استفاده از نانوذرات ZIF-8 79
4-1- مواد شیمیایی و دستگاه‌های مورد استفاده 80
4-1-1- مواد شیمیایی 80
4-1-2- دستگاه‌ها و تجهیزات مورد استفاده 80
4-2- بررسی سنتز نانوذرات ZIF-8 در حضور امواج فراصوت در دمای اتاق 81
4-2-1- روش سنتز نانوذرات ZIF-8 در زمان‌های مختلف 81
4-2-1-1- آنالیز و شناسایی نانوذرات ZIF-8 در زمان‌های مختلف 81
4-2-2- بررسی اثر نوع حلال در سنتز نانوذرات ZIF-8 در حضور امواج فراصوت 82
4-2-2-1- آنالیز و شناسایی نانوذرات ZIF-8 در مدت زمان 10 دقیقه با استفاده از حلال‌های مختلف 83
4-2-2-1-1- بررسی الگوی پراش اشعه ایکس (XRD) 83
4-2-2-1-2- بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری 89
4-2-2-1-3- تعیین مشخصات ساختاری نانوذرات ZIF-8 90
4-3- آماده‌سازی مایعات یونی (کولین کلراید: اوره و کولین کلراید: سیتریک اسید) 91
4-4- روش سنتز نانوذرات ZIF-8 با استفاده از مایع یونی (کولین کلراید و اوره) 92
4-4-1- اثر حلال‌های مختلف 93
4-4-2- اثر اتصال دهنده (2- متیل ایمیدازول) 95
4-4-3- اثر دما 96
4-4-4- اثر امواج فراصوت 97
4-5- اثر مایع یونی (کولین کلراید: سیتریک اسید) در سنتز نانوذرات ZIF-8 978
4-6- شناسایی نانوذرات ZIF-8 سنتز شده با مایعات یونی 99
4-6-1- بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی 99
4-6-2- تعیین مشخصات ساختاری نانوذرات ZIF-8 100
4-7- بررسی رفتار تعادلی جذب دی‌اکسیدکربن 102
4-8- تطابق ایزوترم آزمایشگاهی جذب CO2 با معادلات ایزوترم 110
4-8-1- ایزوترم لانگمویر 111
4-8-2- ایزوترم فروندلیچ 111
4-8-3- مدل ایزوترم سیپس (لانگمویر-فروندلیچ) 112
فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات 117
5-1- پیشنهادات برای کارهای آتی 118
منابع 119
پیوست الف: شکل چارچوب‌های MIL-47 وMIL-53 / MIL-88 131
پیوست ب: سنتز مایع یونی 132
پیوست ج: شماتیک مراحل سنتز نانوذرات ZIF-8 133
پیوست د: اثر حلال در سنتز نانوذرات ZIF-8 با مایع یونی (کولین کلراید و سیتریک اسید) 134

بهینه سازی مصرف انرژی در دیگ های بخار و جداسازی دی اکسید کربن از گازهای احتراق (مطالعه موردی :شرکت نفت شاهرود)

چکیده

امروزه نقش و اهمیت انرژی و کاهش آلودگی های زیست محیطی برکسی پوشیده نیست در این پروژه سعی شده است با توجه به چهارچوب مشخص استاندارد ISO-50001 در زمینه کاهش و جداسازی گاز دی اکسید کربن از گازهای حاصل از احتراق در جهت کاهش آلودگی های زیست محیطی استفاده شود همچنین به مطالعه رفتار حرارتی بویلرهای شرکت نفت شاهرود و محاسبه راندمان و افت‌های آنان پرداخته شد بررسی اثر پارامترهای مختلف بر راندمان از جمله هوای اضافه، رطوبت سوخت، رطوبت هوا، دمای سوخت و هوا، دمای گازهای حاصل از احتراق، ارزش حرارتی سوخت بخش اصلی این تحقیق را تشکیل داده است نتایج حاکی از این است که با گرم کردن سوخت ورودی به بویلرها تا دمای °C85 می توان راندمان بویلرها را به میزان 4% افزایش داد و بیشترین راندمان بویلر ها تقریبا با 5/12 درصد هوای اضافی حاصل می گردد با بهینه سازی اکونومایزر پیش گرم کننده آب ورودی و استفاده از حرارت گازهای خروجی به منظور گرم کردن سوخت و هوای ورودی می توان راندمان را تا بیش از 90% هم افزایش داد به منظور حذف گاز CO2 از گاز خروجی بویلر از نرم افزار ASPEN ADSIM استفاده گردیده شد نتایج نشان داد که بستر طراحی شده قادر است تمامی CO2 را حذف نماید

فهرست مطالب
عنوان صفحه

فصل 1-کلیات ۱
1-1- مقدمه ۲
1-2- مولد بخار ۴
1-2-1- طبقه بندی بویلرها ۵
1-2-1-1- تقسیم بندی بر اساس تیپ و شکل ۶
1-2-1-2- تقسیم بندی بر اساس ظرفیت ۶
1-2-1-3- تقسیم بندی از نظر مصارف بویلر ۶
1-2-1-4- تقسیم بندی از نظر فشار سیکل آب و بخار ۷
1-2-1-5- تقسیم بندی از نظر مصالح صنعتی و متالوژیکی ۷
1-2-1-6- تقسیم بندی از نظر فشار کوره بویلر ۷
1-2-1-7- تقسیم بندی از نظر نوع احتراق ۸
1-2-1-8- تقسیم بندی از نظرمنبع انرژی بویلر ۸
1-2-1-9- تقسیم بندی از نظرنوع سیال عامل ۸
1-2-1-10- تقسیم بندی از نظرنوع سیرکولاسیون سیال عامل ۸
1-2-1-11- تقسیم بندی از نظر نام سازنده بویلر ۹
1-2-1-12- تقسیم بندی از نظر محتوای لوله ها ۹
1-2-2- انواع بویلرهای فایرتیوب 8
1-2-3- انواع بویلرهای واتر تیوب 9
1-2-4- مزایای بویلرهای واتر تیوب نسبت به بویلر های فایر تیوب ۱۱
1-2-5- مشخصات فرآیندی بویلرهای نفت شاهرود 10
1-3- آلایندگی های محیط زیست ۱۴
1-3-1- جذب شیمیایی (CHEMICAL ABSORPTION ) ۱۵
1-3-2- روش های جذب فیزیکی ۱۶
1-3-3- روش جذب سطحی جامد ۱۶
1-3-4- فرایند های جداسازی هیبرید ۱۷
1-3-5- روش استفاده از غشاء (membrane process) ۱۷
1-4- اهمیت و ضرورت تحقیق ۱۸
1-5- پرسش های تحقیق ۱۸
فصل 2-پیشینه تحقیق ۱۹
2-1- مقدمه ۲۰
2-2- هدف ۲۰
2-3- بهینه سازی واکنش های احتراق ۲۱
2-4- مقدار هوای اضافی 21
2-5- شبکه تولید و توزیع بخار و برگشت کندانسیت ۲۵
2-5-1- راندمان و بهینه سازی بویلرها ۲۵
2-5-2-تلفات بویلر و دودکش 24
2-5-3-مقدار بهینه هوای اضافی بویلرها در شرایط مختلف 25
2-5-4-جایگزینی ولوهای موجود در شبکه تولید و توزیع بخار و برگشت کندانسیت 25
2-6-کنترل TDS و Blow down ۲۸
2-7-تله های بخار 27
2-8- استفاده از پمپ کندانس مکانیکی به جای الکتریکی 27
2-9- پیشینه موضوع ۲۹
2-10-مهمترین عوامل افت بازدهی در بویلر ها ۳۴
2-1۱-استراتژی کنترل احتراق در بویلرها 33
فصل سوم:مواد و روش ها ۳۸
3-1- مقدمه ۳۹
3-2- بهینه سازی دیگ بخار 36
3-2-1- فرمولاسیون محاسبات مربوط به بهینه سازی عملکرد بویلر ۳۹
3-2-2- اهداف، محدودیت ها وکاربردها ۴۰
3-2-3- قدم ابتدایی برای انجام آزمون ۴۱
3-2-4- معرفی متغیرهای جهت تعیین عملکرد بویلر ۴۳
3-2-4-1- دبی سوخت ورودی ۴۴
3-2-4-2- تجزبه نهایی سوخت و تعیین ارزش حرارتی ۴۴
3-2-4-3- دبی جریان آب ورودی به دیگ بخار ۴۵
3-2-4-4- دبی جریان بخار خروجی از دیگ بخار ۴۵
3-2-4-5- دمای آب تغذیه ورودی و بخار مافوق گرم خروجی از دیگ بخار ۴۵
3-2-4-6- اندازه گیری فشار ۴۵
3-2-4-7- نمونه برداری و تجزیه دود خروجی از حجم کنترل دیگ بخار ۴۵
3-2-4-8- دمای دود خروجی و هوای ورودی به حجم کنترل دیگ بخار 42
3-2-4-9- اندازه گیری دما، فشار و رطوبت نسبی هوا 42
3-2-4-10- دمای سوخت ورودی ۴۶
3-2-4-11- اندازه گیری توان الکتریکی تجهیزات مصرف کننده برق در دیگ بخار 43
3-2-4-12- اندازه گیری دما، فشار و دبی آب یا بخار ورودی و خروجی از تجهیزات جانبی مصرف کننده انرژی گرمایی در دیگ بخار ۴۶
3-2-4-13- دمای سطوح دیگ بخار ۴۷
3-2-4-14- دبی، دما و فشار جریان خروجی از زیرکش درام دیگ بخار ۴۷
3-2-4-15- دبی، دما و فشار بخار اتمیزه کننده سوخت مایع ورودی با گرانروی زیاد ۴۷
3-2-4-16- دبی، دما و فشار آب اسپری به داخل لوله های مافوق گرمکن 44
3-2-5-محاسبه راندمان بویلر 44
3-2-6- روش بالانس انرژی ۵۰
3-2-7- محاسبه قرضه های بویلر ۵۲
3-2-7-1- ورودی هوای خشک ۵۲
3-2-7-2- رطوبت هوای ورودی ۵۲
3-2-7-3- گرمای محسوس سوخت ورودی 49
3-2-7-4- توان ورودی تجهیزات کمکی ۵۳
3-2-8- محاسبات اتلاف بویلر ۵۴
3-3- شبیه سازی حذف CO2 54
3-3-1- انتخاب معادله حالت مناسب برای استفاده در شبیه‌سازی ۶۲
3-3-2- تعیین پارامترهای ایزوترم جذب ۶۳
3-3-2-1- روش حل مسئله 64
فصل 4-بحث و بررسی نتایج ۶۹
4-1- محاسبه تلفات و تخمین راندمان بویلرها 66
4-2- مطالعه اثر پارامترهای محیطی و کارکردی بر عملکرد بویلرهای نفت شاهرود ۷۲
4-2-1- اثر دمای سوخت ورودی بر راندمان بویلرهای نفت شاهرود ۷۲
4-2-2- اثر درصد هوای اضافی بر راندمان بویلرهای نفت شاهرود ۷۲
4-2-3- اثر رطوبت هوا بر راندمان بویلرهای نفت شاهرود 69
4-2-4- اثر پیش گرم کردن هوای ورودی بر راندمان بویلرهای نفت شاهرود ۷۴
4-2-5- اثر ارزش حرارتی سوخت بر راندمان بویلرهای نفت شاهرود 71
4-2-6- اثر کاهش دمای گازهای حاصل از احتراق بر راندمان بویلرهای نفت شاهرود ۷۶
4-3- نتایج شبیه سازی 73
فصل 5-نتیجه گیری و پیشنهادات ۷۹
5-1- نتیجه گیری ۸۰
5-1-1- تنظیم بهینه سوخت مصرفی 76
5-1-2- تنظیم بهینه هوای اضافی ۸۰
5-1-3- تنظیم بهینه هوا مرطوب 76
5-1-4- تنظیم بهینه دمای هوای ورودی ۸۱
5-1-5- تنظیم بهینه با اکونومایزر ۸۱
5-1-6- تنظیم بهینه ارزش حرارتی سوخت ۸۱
5-1-7- شبیه سازی بستر جذب CO2 77
5-2- پیشنهادات 77
مراجع ۸۳

بررسی تجربی اثر نانوذرات اکسید مس بر جداسازی دی اکسید کربن در ستون حباب

چکیده

هدف از این اثر بررسی خصوصیات انتقال جرم طی فرایند جذب CO2 در ستون حباب و فرایند نفوذ در نانوسیال حاوی نانوذرات CuO و SiO2 به همراه سورفکتانت های SDS و CTAB بود. به‌منظور بررسی تأثیر نانوذرات بر ارتقاء ایجاد شده در انتقال جرم، کشش سطحی سیالات اندازه گیری شد. همچنین ضریب انتقال جرم و نرخ انتقال جرم محاسبه شد. حداکثر فاکتور ارتقاء ایجاد شده در جذب CO2 ناشی از حضور سورفکتانت ها و نانوذرات در سیال پایه برابر 1.375 در غلظت بهینه ppm697 از CTAB، 1.18 در غلظت بهینه ی ppm 759 از سورفکتانت SDS، 1.4 در غلظت بهینه 0.08% وزنی از نانوسیال SiO2 به همراه سورفکتانت SDS، 1.506 در غلظت 0.08% وزنی از سورفکتانت SiO2 به همراه سورفکتانت CTAB، 1.509 در غلظت بهینه ی 0.01% از نانوسیال CuO در سیال حاوی سورفکتانت SDS و 1.522 در غلظت 0.02% وزنی از نانوسیال CuO در محلول حاوی سورفکتانت CTAB بدست آمد. اما تأثیر حضور نانوذرات بر کشش سطحی تقریباً ثابت بود. تصویر قطرات خارج شده از دستگاه کشش سطحی به‌وسیله‌ی یک دوربین پرسرعت ثبت شد.

فصل اول: تعاریف و کلیات
1-1- مقدمه:
1-2-کلیات و تعاریف :
1-3: انواع ستون‌های حبابی
1-4: توزیع گاز
1-5: تحلیل رژیم
1-6: ماندگی گاز
1-7: ساخت نانوسیال
1-8: سورفکتانت ها
1-9: دسته‌بندی انتقال جرم
1-10: انگیزه و اهداف پایان نامه
1-11: ساختار تحقیق
فصل دوم
مروری بر پژوهش های انجام شده
2- 1- مقدمه:
2-2- ضریب نفوذ جرمی در نانوسیالات:
2-2-1: مکانیسم‌های کنترلکنندهی نفوذ جرمی در نانوسیالات:
2-3- جذب در دستگاههای همرفتی
2-3-1- راکتور جذب همزن دار:
2-3-2- سیستم جذب فیلم مایع ریزان:
2-3-3- سیستم جذب برج سینی‌دار:
2-3-4- سیستم جذب حبابی :
2-4- نگاهی کلی به شاخص های تحقیقات صورت گرفته در زمینه ی انتقال جرم نانوسیالات
2-5-مکانیسم‌های کنترل‌کننده‌ی انتقال جرم همرفتی در نانوسیالات:
2-5-1-مکانیسم‌های افزایش انتقال جرم همرفتی :
2-5-2- مکانیسم‌های احیای نانوذرات :
2-5-3-مکانیسم‌های کاهش در انتقال جرم همرفت:
فصل سوم : دستگاه، مواد، مراحل انجام آزمایش و محاسبات
3-1-مقدمه:
3-2- نرمافزار مورد استفاده به‌منظور تحلیل داده ها:
3-3- مواد و تجهیزات استفاده شده در آزمایش:
3-3-1- ستون حباب :
3-3-2- دستگاه التراسونیک:
3-3-3- دستگاه کشش سطحی:
3-4- مواد مورد استفاده در آزمایش‌های:
3-4-1- نانوذرات و سورفکتانتها:
3-4-2- تجهیزات مربوط به انجام تیتراسیون:
3-5- مراحل انجام آزمایش
3-6- حلالیت CO2 در آب:
3-7- طریقه اندازهگیری CO2 محلول در آب به روش تیتراسیون:
3-8- اندازهگیری ضریب انتقال جرم:
3-9- سرعت گاز:
3-10- میزان نرخ ارتقاء:
3-11- غلظت اشباع هر نانوسیال از CO2:
3-12- خصوصیات فیزیکی سیال:
3-12-1- اندازه گیری کشش سطحی:
3-12-2- ویسکوزیته نانوسیال:
3-12-3- دانسیته و گرمای ویژه نانوسیال:
فصل چهارم:
تجزیه و تحلیل نتایج
4-1- مقدمه:
4-2- محدوده انجام آزمایش:
4-3: آزمایش‌های مربوط به آب خالص:
4-4- آزمایش‌های مربوط به میزان جذب توسط آب حاوی سورفکتانت:
4-4-1- آزمایش‌های اندازه گیری مقدار جذب در آب حاوی CTAB:
4-2-2: آزمایش‌های اندازه گیری مقدار جذب در آب حاوی SDS:
4-3- حضور نانوذرات در سیال:
4-3-1- دی‌اکسید سیلیسیم:
4-3-2- نانوذره اکسید مس
4-4- تأثیر دبی گاز ورودی بر میزان جذب :
4-5- کشش سطحی:
فصل پنجم
جمعبندی و پیشنهادات
5-1-جمع بندی:
5-1-1-مقدمه:
5-1-2- دستاوردها:
5-2-پیشنهادات:
منابع:

ارائه مدل بهبودیافته جهت پیش‌بینی تراوایی غشاهای آمیخته در جداسازی گاز دی اکسید کربن

چکیده

در این پروژه به بررسی انواع مدل‌های ریاضی در حالت دوفازی و سه فازی از قبیل مدل ماکسول، پال، فلسک و ماکسول اصلاح شده پرداخته شده است. با توجه به ساختار غشای شبکه ترکیبی که در حالت دو فازی از دوفاز ذره و پلیمر و در حالت سه فازی از سه فاز ذره، پلیمر و فصل مشترک تشکیل شده است، مدل جدیدی ارائه گردیده است. سپس این مدل در حالت دو فازی با مدل‌های ماکسول و بروگمن و در حالت سه فازی با مدل‌های ماکسول اصلاح شده و فلسک مقایسه گردیده است. نتیجه از این قرار بوده است که تراوایی بدست آمده از مدل ارائه شده نسبت به سایر مدل‌ها به داده‌های آزمایشگاهی نزدیکتر بوده و درصد خطای آن نیز کمتر بوده است. میانگین خطای نسبی برای گاز دی اکسیدکربن در حالت دوفازی 18/5 و در حالت سه فازی 33/2 بوده است.در این پروژه به بررسی انواع مدل‌های ریاضی در حالت دوفازی و سه فازی از قبیل مدل ماکسول، پال، فلسک و ماکسول اصلاح شده پرداخته شده است. با توجه به ساختار غشای شبکه ترکیبی که در حالت دو فازی از دوفاز ذره و پلیمر و در حالت سه فازی از سه فاز ذره، پلیمر و فصل مشترک تشکیل شده است، مدل جدیدی ارائه گردیده است. سپس این مدل در حالت دو فازی با مدل‌های ماکسول و بروگمن و در حالت سه فازی با مدل‌های ماکسول اصلاح شده و فلسک مقایسه گردیده است. نتیجه از این قرار بوده است که تراوایی بدست آمده از مدل ارائه شده نسبت به سایر مدل‌ها به داده‌های آزمایشگاهی نزدیکتر بوده و درصد خطای آن نیز کمتر بوده است. میانگین خطای نسبی برای گاز دی اکسیدکربن در حالت دوفازی 18/5 و در حالت سه فازی 33/2 بوده است.

فصل اول: مقدمه 1
1-1 مقدمه 2
1-2 خلاصه‌ای از روند رو به رشد جداسازی غشائی 5
فصل دوم: غشاهای شبکه آمیخته 8
2-1 مفهوم غشاهای شبکه ترکیبی 10
2-2 بررسی انواع غشاهای پلیمری 11
2-3 انواع پرکن‌های جامد در غشا شبکه ترکیبی 12
2-3-1 کربن فعال 12
2-3-2 زئولیت‌ها 12
2-3-3 نانوتیوپ‌های کربنی 14
2-3-4 ذرات سیلیکا 15
2-3-5 ذرات متخلخل 17
2-4 انواع غشاهای شبکه ترکیبی 19
2-4-1 غشا شبکه ترکیبی پلیمر- جامد 19
2-4-2 غشا شبکه ترکیبی پلیمر- مایع 19
2-4-3 غشا شبکه ترکیبی پلیمر- مایع- جامد 20
2-5 مورفولوژی‌های غشا شبکه ترکیبی 20
2-6 مدل‌های تراوایی غشاهای شبکه آمیخته حاوی ذرات متخلخل 23
2-6-1 مدل‌های دو فازی 23
2-6-2 مدل ماکسول 24
2-6-3 مدل بروگمن 25
2-6-4 مدل لوئیس – نیلسون 25
2-6-5 مدل پال 26
2-6-6 مدل باتچر- هیگوچی 26
2-6-7 مدل چیو و گلند 27
2-6-8 مدل کاسلر 28
2-6-9 مدل عمومی پتروپولوس 28
2-7 مدل‌های سه فازی 29
2-7-1 مدل بهبودیافته ماکسول 29
2-7-2 مدل فلسک 31
2-7-3 مدل بهبودیافته فلسک 32
2-7-4 مدل بهبود‌یافته پال 32
2-8 مروری بر مطالعات گذشته 33
فصل سوم: روش انجام کار 38
3-1 مقدمه 39
3-2 ارائه مدل بر اساس مورفولوژی غشاهای ترکیبی 39
3-3 تراوایی غشای پلیمری خالص PMP 40
3-4تروایی ذرات متخلخل 41
3-5تراوایی فصل مشترک 42
3-6 کسر حجمی 42
3-7 مقایسه تراوایی محاسبه شده با مدل‌های موجود 43
3-7-1 در حالت دو فازی 43
3-7-1-1 مدل ماکسول 43
3-7-1-2 مدل بروگمن 43
3-7-2 در حالت سه فازی 44
فصل چهارم: نتایج و بحث 45
4-1 مقدمه 46
4-2 عملکرد مدل ایجاد شده در تخمین داده های تراوایی 46
4-2-1 محاسبه تراوایی شبکه پلیمری 46
4-2-2 محاسبه تراوایی ذره 46
4-3 تراوایی فصل مشترک 48
4-4 کسر حجمی 49
4-5 مقایسه تراوایی در حالت دو فازی 51
4-5 مقایسه تراوایی در حالت سه فازی 53
فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات 60
5-1 نتیجه‌گیری 61
5-2 پیشنهادات 62
مراجع 63
چکیده انگلیسی 66

مدل‌سازی CFD جداسازی دی‌اکسید کربن از نیتروژن در یک غشای الیاف توخالی به کمک نانو سیال

چکیده

در این تحقیق، یک مدل دو بعدی ریاضی برای جذب فیزیکی دی‌اکسید کربن در تماس دهنده‌های غشائی الیاف توخالی گاز – حلال از مخلوط گازی به کمک حلال جاذب نانو سیال سیلیکا و آلومینا پیشنهاد شده است حلال جاذب نانو سیال درون لوله به صورت ناهمسو با مخلوط گازی جریان دارد برعکس، اگر نانو سیال درون پوسته جریان یابد آن‌وقت مخلوط گازی به صورت ناهمسو با نانو سیال درون لوله جریان می‌یابد دینامیک سیالات محاسباتی برای حل معادلات مدل با لحاظ نمودن شرایط خشک به کار رفته است بازده حذف دی‌اکسید کربن، غلظت خروجی دی‌اکسید کربن، شار جذب و ضریب انتقال جرم با به‌ کارگیری کمیت‌های عملیاتی مختلف از قبیل شدت جریان حجمی حلال و گاز، تخلخل، کسر وزنی نانو سیال، مشخصات هندسی لیف، قطر نانوذره و تعداد الیاف بر درصد حذف دی‌اکسید کربن به ‌صورت پارامتریکی شبیه‌سازی ‌شده است درصد وزنی نانو ذرات به کار برده شده 1/0، 25/0 و 5/0 می‌باشد با افزایش شدت جریان حجمی مخلوط گازی، 16 لیتر بر ساعت نانو سیال سیلیکا با غلظت 25/0 درصد وزنی و 40 درصد غلظت دی‌اکسید کربن درصد حذف دی‌اکسید کربن یک روند کاهشی دارد و از 9/35 به 7/10 برای جریان حلال درون لوله و از 7/36 به 8/10 برای حلال درون پوسته می‌رسد با افزایش شدت جریان نانو سیال سیلیکا در 40 درصد غلظت دی‌اکسید کربن، 5/0 درصد وزنی نانوذره و 16 لیتر بر ساعت مخلوط گازی درصد حذف دی‌اکسید کربن از 3/22 به 0/35 برای حالت جریان حلال درون لوله و از 9/23 به 9/36 برای حلال درون پوسته می‌رسد با افزایش شدت جریان نانو سیلیکا با غلظت 5/0 درصد وزنی، مقدار شار مولی دی‌اکسید کربن از 27554/0 به 4351/0 (مول/( مترمربع × ساعت)) برای جریان حلال درون لوله و از 48679/0 به 65508/0 (مول/( مترمربع × ساعت)) جریان برای حلال درون پوسته می‌رسد مقدار ضریب انتقال جرم نیز از 01685/0 به 029/0 متر بر ساعت برای جریان حلال درون لوله و از 0334/0 به 0516/0 متر بر ساعت برای جریان حلال درون پوسته می‌رسد با افزایش تعداد لیف از 70 تا 400 درصد حذف از 43/21 به 0/54 برای جریان حلال درون پوسته و از 62/19 به 1/50 برای جریان حلال درون لوله می‌رسد

فهرست مطالب
فصل اول: کلیات1
1-1-کلیات2
1-1-1- فرآیندهای جداسازی2
1-1-2- تعریف غشاء3
1-1-3- غشاهای پلیمری4
1-1-4- مکانیزم انتقال جرم درون غشا4
1-1-5- تماس دهنده غشائی الیاف توخالی6
1-2- تشریح مسئله7
1-3- ضرورت انجام تحقیق8
1-4- مزایا و معایب تماس دهنده‌های غشایی9
1-5- نانو سیال و مکانیزم انتقال جرم11
1-6- اهداف شبیه‌سازی15

فصل دوم: ادبیات و پیشینه تحقیق16
مقدمه17
2-1- تاریخچه جداسازی به‌وسیله غشا17
2-2- پیشینه تحقیق درزمینه غشاء18
2-2-1- مطالعات آزمایشگاهی18
2-2-2- مطالعات تئوری21
2-2-3- مطالعات بر روی مدل‌سازی و شبیه‌سازی مسئله22
2-2-4- مطالعات بر روی جذب دی‌اکسید کربن با نانو سیال27

فصل سوم: روش تحقیق30
مقدمه31
3-1- دینامیک سیالات محاسباتی31
3-1-1- تعریف31
3-1-2- کاربرد دینامیک سیالات محاسباتی32
3-1-3- مزایای دینامیک سیالات محاسباتی33
3-2- بخش‌های مختلف شبیه‌سازی یک مسئله با تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی33
3-2-1- شناسایی مسائل33
3-2-2- پیش‌پردازش34
3-2-3- حل‌کننده34
3-2-4- پس پردازنده35
3-3- آشنایی با نرم‌افزار COMSOL MULTIPHYSICS35

فصل چهارم: مدل‌سازی غشائی37
مقدمه38
4-1- داده های ورودی ثابت40
4-2- داده‌های ورودی محاسبه شده41
4-2-2- شعاع فرضی41
4-2-3- انحناء42
4-2-4- غلظت‌های ورودی در مخلوط گازی و نانو سیال42
4-2-5- معادلات ضرایب نفوذ ملکولی43
4-2-6- محاسبه حلالیت فیزیکی دی اکسید کربن44
4-3- معادلات حاکم46
4-3-1- جریان نانوسیال درون لوله46
4-3-1-1- معادلات بخش لوله47
4-3-1-2- معادلات بخش غشا48
4-3-1-3- معادلات بخش پوسته49
4-3-2- جریان نانو سیال درون پوسته50
4-3-2-1- معادلات بخش لوله51
4-3-2-2- معادلات بخش غشا52
4-3-2-3- معادلات بخش پوسته53
4-3- توزیع سرعت54
4-3-1- توزیع سرعت بخش پوسته54
4-3-2- توزیع سرعت بخش لوله55
4-5- تعیین عدد رینولدز جهت تأیید فرضیه آرام بودن جریان در بخش لوله و پوسته55

فصل پنجم: ارزیابی مدل و تجزیه و تحلیل نتایج58
5-1-یافته‌های به‌دست‌آمده از شبیه‌سازی59
5-1-1- مش بندی سیستم60
5-1-2- اعتبار سنجی مدل63
5-1-3- شماتیک توزیع غلظت در تماس دهنده غشائی الیاف توخالی66
5-1-4- شماتیک توزیع سرعت در تماس دهنده غشائی الیاف توخالی72
5-1-5- پروفایل غلظت شعاعی اجزاء75
5-1-6- پروفایل غلظت محوری اجزاء78
5-1-7- تأثیر دبی جریان مایع بر درصد حذف دی‌اکسید کربن80
5-1-8- تأثیر مقدار تخلخل بر غلظت خروجی دی‌اکسید کربن خروجی از جریان گاز84
5-1-9- بررسی اثر غلظت دی‌اکسید کربن خوراک85
5-1-10- تأثیر دبی جریان گاز بر درصد حذف دی‌اکسید کربن88
5-1-11- اثر دمای جریان مایع روی عملکرد سیستم90
5-1-12- تأثیر تعداد لیف‌ها بر غلظت دی‌اکسید کربن خروجی از جریان گاز93
5-1-13- تأثیر تغییر ضخامت غشا بر روی غلطت دی‌اکسید کربن خروجی از جریان گاز94
5-1-14- تأثیر قطر نانوذره بر درصد حذف دی‌اکسید کربن95
5-1-15- بررسی شماتیک تأثیر افزایش شدت جریان حجمی حلال بر روی توزیع غلظت دی‌اکسید کربن و نانو سیال97

فصل ششم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات99
مقدمه100
6-1- نتایج به دست آمده برای جریان نانو سیال درون لوله100
6-2- نتایج به دست آمده برای جریان نانو سیال درون پوسته103
6-3- پیشنهادات برای پژوهش‌های آینده105
منابع106
پیوست‌ها113

جهت دار کردن نانو اکسید آهن در غشای پلی اتر بلوک آمید به منظور بهبود جداسازی کربن دی اکسید از متان

چکیده

جداسازی دی‌اکسیدکربن از متان در گاز طبیعی به منظور شیرین‌سازی گاز طبیعی انجام می‌شود. غشاهای بستر آمیخته از پلیمرهای گزینش پذیر و پرکن های غیر آلی که در زمینه جداسازی گاز بسیار مورد توجه قرار گرفته اند ساخته شده اند. در این پژوهش، غشای مغناطیسی بسترآمیخته ی PEBA/Fe2O3 به روش ریخته‌گری محلول پلیمری با استفاده از مخلوط آب و اتانول با نسبت وزنی 30/70 ساخته شد. مقدار بارگذاری نانواکسید آهن در غشای مذکور از 0 تا %2 وزنی پلیمر(0-5/0-1-5/1-2) متغیر بود. غشاهای ساخته شده با به کارگیری آزمون‌های FESEM، FTIR، AFM و آزمون‌های تراواش گاز مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمون FESEM پیوندی پذیرفتنی میان نانوذره‌های پرکن و بستر پلیمری و همچنین توزیع مناسب ذرات را تا بارگذاری %2 نشان داد. فاکتورهایی از قبیل تراوایی وگزینشپذیری برای گازهای خالص CO2 ،CH4 و N2 در دمای محیط و فشار متغیر از4 تا 14 بار مورد مطالعه قرار گرفت. مقدار تراوایی گاز CO2 در غشای نانو کامپوزیتی نسبت به غشای خالص پلیمری بیشتر شد. هم چنین مقدارگزینش پذیری غشای مغناطیسی بستر آمیخته PEBA/Fe2O3 با بارگذاری% 5/1 وزنی برای مخلوط های گازی CO2/N2 و CO2/CH4 به ترتیب از 06/83 به 2/157 و از 3/29 به 95/55 افزایش یافت. بنابر این نشان داده شد که غشای مغناطیسی بسترآمیخته ی PEBA/Fe2O3 پتانسیل بالایی در زمینه ی جداسازی CO2/N2 و CO2/CH4 خواهد داشت.

چکیده
مقدمه 1
فصل اول 5
مطالعات کتابخانهای 5
1-1. گاز طبیعی 7
1-2. گازهای ترش 8
1-3. کارایی فناوری غشایی در شیرین سازی گاز طبیعی 10
1-4. تعریف غشا و انواع آن 11
1-5. غشاهای بسترآمیخته 13
1-5-1. فاز پلیمری در ساخت غشا 15
1-5-2. فاز پراکنده در ساخت غشا 16
1-6. انتقال گاز در غشاها 19
1-6-1. مکانیسم تراوش گاز 19
1-6-2. مدل حلالیت – نفوذ 20
1-7. مدل ماکسول در پیش بینی رفتار غشای بسترآمیخته 21
1-8. حالت های غیرایدهآل در غشاهای بسترآمیخته 22
1-9. تهنشینی و کلوخهشدن ذرات 24
1-10. هدف از انجام پژوهش 25
فصل دوم 26
مواد، تجهیزات و کارهای تجربی 26
2-1. انتخاب مناسب فاز پلیمری و پراکنده 28
2-1-1. فاز پلیمر 28
2-1-1-1.فاز پلیمر: پلی اتر بلوک آمید(PEBA) 28
2-1-1-2. پلیمر PEBA 1657 33
2-1-2. فاز پراکنده در ساخت غشا: نانو اکسید آهن 35
2-1-3. روش آهنربا کردن مواد فرومغناطیس 38
2-1-4. مواد پارامغناطیس و دیا مغناطیس 38
2-2. کارهای تجربی 45
2-2-1. ساخت غشا 45
2-2-1-1. ساخت فیلم غشای پلیمری خالص PEBA 45
2-2-1-2. ساخت غشاهای بسترآمیخته PEBA/Fe2O3 46
2-2-2. جداسازی گاز 49
2-2-2-1. مدول غشایی 49
2-2-2-2. آزمونهای تراوایی 50
2-2-2-3. تراوایی گاز در غشاهای پلیمری 51
2-2-2-4. نحوه انجام آزمایشها 55
2-2-2-5. محاسبه میزان تراوایی غشا 55
2-3. روش های ارزیابی ساختاری 56
فصل سوم 60
نتایج و بحث 60
3-1. ارزیابی ساختاری 61
3-1-1. آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM) 61
3-1-2. مطالعه طیف سنجی انتقال فوریه زیر قرمز(FTIR) 64
3-1-3. میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) 65
3-1-4.پراش پرتو ایکس(XRD) 69
3-1-5. آزمون BET 71
3-2. نتایج آزمایشهای جداسازی گاز 74
3-2-1. آزمون تراوایی گاز خالص 75
3-2-1-1. غشای پلیمری خالص 75
3-2-1-2. غشاهای بسترآمیخته PEBA/Fe2O3 78
3-2-2. مقایسه تراوایی غشای خالص و غشاهای بسترآمیخته PEBA/Fe2O3 82
3-2-3. مقایسه گزینشپذیری غشاهای خالص و بسترآمیخته PEBA/ Fe2O3 85
فصل چهارم 91
نتیجه گیری و پیشنهادات 91
4-1. نتیجهگیری 92
4-2. پیشنهادات 93
مراجع 95

تاثیر کشیدگی الیاف میان‌تهی همراه با تغییر غلظت پلیمر و افزودن نانو‌ذرات مختلف MMT و HNT بر روی کارایی تماس‌دهنده‌های غشایی برای جداسازی دی‌اکسیدکربن

چکیده

امروزه با توجه به مصرف وسیع و رو به رشد گاز طبیعی و همچنین گرم شدن جهانی ناشی از نشر CO2، محققان زیادی به دنبال ارائه‌ی روشی آسان، ارزان و سریع برای جداسازی CO2 می‌باشند در این مطالعه تاثیر اعمال کشیدگی بر متغیر‌های ساختاری و عملکرد جداسازی تماس‌دهنده غشا الیاف میان‌تهی PEI برای جذب CO2 بررسی شد غشا‌ها با استفاده از روش نخ‌ریسی مرطوب و اعمال کشیدگی همزمان سنتز شدند اثر کشیدگی بر محلول‌های پلیمری با غلظت‌ متفاوت پلیمر و همچنین بر محلول‌های پلیمری حاوی غلظت‌های متفاوت نانو‌ذرات خاک‌رس مطالعه شد غشا‌های آماده شده توسط آزمون نفوذ‌پذیری گاز، اندازه‌گیری تخلخل توده، آزمون زاویه تماس، آزمون فشار ورودی مایع آب و آزمون جذب گاز مشخص شدندنتایج آزمایشگاهی نشان داد که تخلخل موثر سطح غشا با اعمال کشیدگی کاهش یافته ولی کارایی تماس‌دهنده‌ها غشایی به علت کاهش قطر الیاف، ضخامت دیواره غشا و ایجاد گسست‌های ریز در سطح به صورت نسبی افزایش پیدا کرد همچنین مقاومت ترشوندگی غشا با توجه به نتایج زاویه تماس و فشار بحرانی ورودی آب بهبود یافت

فهرست مطالب

عنوان صفحه

1- فصل اول: مقدمه 1
1-1-مقدمه2
1-2- بیان مسئله3
1-3- اهمیت موضوع4
1-4- اهداف اجرای طرح8
1-5- روش اجرای طرح8
1-6- چشم انداز پایان‌نامه9

2- فصل دوم: ادبیات تحقیق10
2-1- مقدمه11
2-2- تماس‌دهنده غشایی12
2-2-1- تماس‌دهنده‌های غشایی الیاف میان‌تهی14
2-2-2- ماژول‌های غشایی الیاف میان‌تهی15
2-2-2-1- ماژول جریان طولی15
2-2-2-2- ماژول جریان متقاطع 16
2-2-2-3- ماژول حلقه‌ای16
2-2-3- حالت‌های ‌عملیاتی در تماس‌دهنده‌های غشایی الیاف میان‌تهی17
2-2-3-1- غشاء غیرتر‌شونده (غیر مرطوب)18
2-2-3-2- غشاء تر‌شونده18
2-2-3-3- حالت ترشونده جزئی (نیمه مرطوب)19
2-2-4- انتقال جرم در تماس‌دهنده‌های غشایی الیاف میان‌تهی20
2-2-4-1- انتقال جرم در غشاء21
2-2-4-2- انتقال جرم در فاز گاز و مایع23
2-3- بررسی عوامل موثر بر کارایی تماس‌دهنده‌های غشایی24
2-3-1- عوامل موثر بر ترشوندگی و برخی روش‌های جلوگیری از آن24
2-3-1-1- مواد غشاء24
2-3-1-2- تاثیر نوع جاذب و خصوصیات آن29
2-3-1-3- تاثیر غلظت جاذب35
2-3-1-4- شرایط عملیاتی36
2-3-2- روش‌های جلوگیری از ترشدن42
2-3-2-1- سازگاری غشاء-جاذب43
2-3-2-2- غشا‌های مرکب44
2-3-2-3- غشاء نا‌متقارن47
2-3-2-4- اصلاح سطح با استفاده از بزرگ‌مولکول‌های اصلاح سطح (SMM) و روش‌های دیگر48
2-4- بررسی اثر ساختار غشاء بر عملکرد و پایداری تماس‌دهنده غشایی52
2-4-1- تاثیر تخلخل، اندازه حفرات و قطر داخلی الیاف در ساختار غشاء52
2-4-2- اثر افزودنی‌ها بر ساختار غشاء55
2-5- تاثیر کشیدگی بر عملکرد غشا‌ها58

3- فصل سوم: روش انجام کار61
3-1- مقدمه62
3-2- مطالعات آزمایشگاهی64
3-2-1- مواد64
3-2-1-1- پلیمر پلی‌اتر ایمید64
3-2-1-2- N-متیل پیرولیدن66
3-2-1-3- نانو‌رس‌های مونتموریلونیت و نانو‌لوله‌های هالوی‌یسایت66
3-3- تهیه غشا الیاف میان‌تهی68
3-4- آزمون‌های توصیفی و کارایی غشا 71
3-4-1- آزمون نفوذ‌پذیری گاز71
3-4-2- آزمون چگالی و تخلخل کلی غشاء74
3-4-3- آزمون فشار بحرانی ورودی آب75
3-4-4- آزمون اندازه‌گیری زاویه تماس76
3-4-5- آزمون جذب گاز78

4- فصل چهارم: نتایج و بحث81
4-1- مقدمه82
4-2- نتایج آزمون‌های توصیفی82
4-2-1- آزمون تراوایی گاز82
4-2-2- بررسی اثر کشیدگی به همراه تغییر نانو‌ذره و غلطت، بر متغییر‌های ساختاری غشاء84
4-2-2-1- اثر کشیدگی و تغییر غلظت پلیمر84
4-2-2-2- اثر کشیدگی و نانو‌ذره MMT87
4-2-2-3- اثر نانو‌ذره HNT90
4-2-3- بررسی عملکرد پارامتر‌های جرم حجمی و تخلخل کلی غشاء93
4-2-4- فشار بحرانی ورودی آب (CEPw) و زاویه تماس متوسط97
4-3- بررسی عملکرد غشا‌‌های الیاف میان‌تهی در جذب CO2100
4-3-1- بررسی تاثیر نسبت کشیدگی به همراه افزایش درصد پلیمر بر میزان غلظت CO2 در جاذب خروجی از الیاف میان‌تهی100
4-3-2- بررسی تاثیر نسبت کشیدگی به همراه افزودن نانو‌ذره MMT بر میزان غلظت CO2 در جاذب خروجی از الیاف میان‌تهی101
4-3-3- بررسی تاثیر افزودن نانو‌ذره HNT بر میزان غلظت CO2 در جاذب خروجی از الیاف میان‌تهی102
4-3-4- بررسی تاثیر نسبت کشیدگی به همراه افزایش درصد پلیمر بر میزان شار جذب CO2 در الیاف میان‌تهی103
4-3-5- بررسی تاثیر نسبت کشیدگی به همراه افزودن نانو‌ذره MMT بر میزان شار جذب CO2 در الیاف میان‌تهی106
4-3-6- بررسی تاثیر‌گذاری نانو‌ذره HNT بر میزان شار جذب CO2 در الیاف میان‌تهی107
4-3-7- مقایسه شار جذب برای غشا‌های حاوی نانو‌ذره MMT و HNT108

5- فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات110
1-5- مقدمه110
2-5- نتیجه‌گیری110
3-5- پیشنهاداتی برای مطالعات بعدی111

منابع113

پیوست129
الف-جدول‌ها129
ب-شکل‌ها133


مطالعه ی آزمایشگاهی و تئوری جداسازی دی اکسید کربن توسط محلول پتاسیم کربنات و پیپرازین با استفاده از تماس دهنده های غشایی الیاف توخالی

چکیده

در سال‌های اخیر استفاده از آمین‌ها در برج‌های جذب مرسوم، با وجود هزینه بالای عملیاتی از رایج‌ترین روش‌های جذب دی اکسید کربن بوده است در حالی که جاذب‌های اقتصادی نظیر پتاسیم کربنات بدلیل سرعت پایین واکنش با دی اکسید کربن، کمتر مورد استفاده قرار گرفته‌اند در این پژوهش از پتاسیم کربنات فعال شده با پیپرازین جهت جذب دی اکسید کربن درون تماس‌دهنده غشایی الیاف توخالی استفاده شده است همچنین یک مدل ریاضی جهت بدست آوردن پروفایل غلظت دی اکسید کربن ارائه شده و معادلات حاصل از فازهای گاز، مایع و غشا با استفاده از روش عددی اختلافات محدود حل شده است و درآخر نتایج حاصل با داده‌های آزمایشگاهی همین پژوهش مقایسه شده است اثر غلظت جاذب‌ها، دبی جریان مایع و گاز و غلظت دی اکسید کربن در ورودی گاز بر میزان بازیابی دی اکسید کربن مورد بررسی قرار گرفته است نتایج نشان می‌دهد که با افزودن درصد کمی پیپرازین ( 3/0 مولار) به محلول 20 درصد وزنی پتاسیم کربنات میزان بازیابی دی اکسید کربن تا 5/4 برابر افزایش می‌یابد استفاده از تماس‌دهنده‌‌های غشایی الیاف توخالی به همراه جاذب پتاسیم کربنات فعال شده توسط پیپرازین یک روش امید بخش جهت زدایش دی اکسید کربن از گاز‌های خروجی مراکز صنعتی می‌باشد

عنوان صفحه
مقدمه2
مبانی نظری تحقیق5
2-1- انتشار گازهای گلخانه‌ای5
2-1-1- ایران وکاهش گازهای گلخانه‌ای10
2-2- روش‌های جداسازی دی اکسید کربن12
2-2-1-جذب شیمیایی13
2-2-2- تکنولوژی غشایی14
2-2-2-1-ماژول‌های غشایی قاب و صفحه14
2-2-2-2-ماژول‌های غشایی حلزونی15
2-2-2-3- ماژول‌های غشایی لوله‌ای16
2-2-2-4- ماژول‌های غشایی الیاف توخالی17
2-3-مزایا ومعایب تماس دهنده‌های غشایی19
2-3-1- مزایا و نقاط قوت تماس‌دهنده‌های غشائی19
2-3-2- محدودیت‌ها و نقاط ضعف تماس‌دهنده‌های غشائی20
2-4- عوامل موثر بر عملکرد تماس‌دهنده‌های غشایی 21
2-4-1- جاذب مایع21
2-4-2- نوع غشا23
2-4-3- تر‌شوندگی غشا24
2-5- عوامل موثر بر ترشوندگی25
2-5-1- غشا25
2-5-2- انتخاب غشا مناسب25
2-5-3- جاذب26
2-6- ویژگی‌های جاذب در سیستم جذب گاز در تماس‌دهنده‌ی غشائی27
2-6-1- جاذب‌های مورد بررسی27
2-6-2- معیارهای انتخاب حلال28
2-6-3- پتاسیم کربنات29
2-6-3-1- مزایای فرآیند پتاسیم کربنات29
2-6-3-2- معایب فرآیند پتاسیم کربنات29
2-6-4- پیپرازین30
مروری بر کارهای گذشته34
3-1- تاریخچه34
3-2- تاریخچه استفاده از پیپرازین35
شرح آزمایش38
4-1- شرح دستگاه38
4-2- روش کار43
روش تحقیق46
5-1- شرح مدل46
5-2- نفوذ در فاز مایع به همراه واکنش48
5-3- نفوذ در فاز غشا49
5-3-1- غشای تر نشده50
5-3-2- حالت غشا تر شده51
5-4- انتقال جرم در فاز گاز52
5-5- تخمین پارامترهای فیزیکی54
5-6- واکنش دی اکسید کربن در مخلوط پتاسیم کربنات و پیپرازین56
5-7- روش حل عددی63
بحث و نتایج66
6-1- بررسی میزان جذب دی اکسید کربن توسط آب66
6-2- بررسی جذب دی ‌اکسید ‌کربن در جاذب‌های پتاسیم کربنات
و پیپرازین/‌پتاسیم کربنات70
6-2-1- طول موثر80
6-3-تغییرات غلظت دی اکسید کربن در راستای طولی ماژول83
نتیجه‌گیری و پیشنهادها88
7-1-پیشنهادها89
منابع90

بررسی آزمایشگاهی جداسازی کربن‌دی‌اکسید از نیتروژن با استفاده از نانوسیال در غشاهای الیاف توخالی

چکیده

نانوسیال‌ها به عنوان حلال جداسازی جایگزین بسیار مناسبی برای حلال‌های شیمیایی معمول جهت حذف گازهای اسیدی به ویژه در صنایع شیرین سازی گازترش خواهد بود تلفیق فرآیند جداسازی توسط غشا و کاربرد نانوسیال‌ها به عنوان حلال و جاذب در فرآیند جذب دی‌اکسیدکربن از اهداف این پروژه بوده است، از طرفی فرآیندهای غشایی مزایای زیادی به لحاظ مصرف انرژی و هزینه، سادگی فرآیند و فضای مورد نیاز نسبت به سایر روش‌ها مانند تقطیر، ستون‌های جذب مایع و جامد و غیره دارند در این پروژه حذف دی‌اکسیدکربن با استفاده از نانوسیالات سیلیکا/ آب (SiO2)، آلومینیوم اکسید/ آب ((Al2O3 و تیتانیوم اکسید/ آب ((TiO2 به کمک غشای الیاف تو خالی پلی پروپیلن (PP) به طریق تجربی مورد بررسی قرار گرفت نانوسیال‌ها در سه غلظت 0/05، 0/1 و 0/2 درصد وزنی در آزمایشات مورد استفاده قرار گرفتند عواملی همچون دبی‌های متفاوت ورودی مایع و گاز، ترکیب درصد ورودی دی‌اکسیدکربن، دمای مایع، میزان درصد وزنی نانوذرات و هم چنین اثر اندازه نانوذرات در میزان جداسازی مورد بررسی قرار گرفت نتایج نشان داد که بیشترین مقدار فلاکس انتقال جرم گاز کربن‌دی‌اکسید مربوط به غلظت 0/2 درصد وزنی نانوسیال آلومینیوم اکسید/ آب ((Al2O340 نانومتر می‌باشد که مقدار آن 1/29 مول بر متر مربع در ساعت می‌باشد که میزان جذب را 2/25 برابر نسبت به آب بهبود بخشیده است یکی از عواملی که باعث افزایش انتقال جرم در نانوسیالات می‌شود به وجود آمدن گردابه و میکروجابجایی‌های ناشی از حرکت براونی نانوذرات است البته حرکت براونی نانوذرات در غلظت‌های بالا، با به هم چسبیدن نانوذرات و سنگین شدن آن‌ها کاهش می‌یابد بنابراین، باید غلظت بهینه نانوذرات در فرایند جذب به دست آید با توجه به پتانسیل‌های موجود در نانوسیالات در زمینه انتقال حرارت و جرم، می‌توان با به کارگیری آن‌ها در صنعت، به بازدهی بالاتر و مصرف انرژی کمتر در تجهیزات دست یافت

فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: کلیات تحقیق
1-1- مقدمه2
1-2- مفاهیم کلی و طرح مسئله2
1-3- روش‌های جداسازی دی‌اکسیدکربن5
1-3-1- جذب روی سطوح جامد (جذب سطحی) 5
1-3-2- تقطیر در دمای پایین6
1-3-3- جذب شیمیایی یا فیزیکی توسط مایع6
1-3-4- حلال‌های فیزیکی8
1-3-5- فرآیند کریوژنیک8
1-3-6- جداسازی غشایی8
1-4- غشای الیاف توخالی10
1-4-1- مشخصات غشا11
1-4-2- نوع غشا13
1-4-3- اثر ساختار غشا15
1-4-4- اثر پارامترهای عملیات16
1-4-5- روابط انتقال جرم در تماس دهنده‌های غشایی17
1-4-5-1- مقاومت کلی انتقال جرم17
1-4-5-2- ضرایب انتقال جرم در غشا18
1-4-5-3- انتقال جرم سمت پوسته20
1-4-5-4- انتقال جرم سمت لوله20
1-4-6-مزیت‌های تماس دهنده‌های غشایی گاز-مایع نسبت به سایر روش‌های جداسازی گاز22
1-5- نانوسیال22
1-5-1- آماده سازی نانو سیالات24
1-5-1-1- روش تک مرحله‌ای24
1-5-1-2- روش دو مرحله‌ای25
1-5-2- پایداری نانوسیالات26
1-5-2-1- روش‌های ارزیابی پایداری برای نانو سیالات26
1-5-2-1-1- تجزیه و تحلیل پتانسیل زتا26
1-5-2-1-2- روش ته‌نشینی26
1-5-2-1-3- روش سانتریفیوژ27
1-5-2-1-4- روش آنالیز طیفی28
1-5-2-1-5- روش 3ω28
1-5-2-1-6- روش‌های میکروسکوپ الکترونی و پراکندگی نور28
1-5-2-2- روش‌های افزایش پایداری29
1-5-2-2-1- افزودن سورفاکتانت ها29
1-5-2-2-2- روش‌های اصلاح سطح30
1-5-2-2-3-کنترل PH نانوسیالات31
1-5-2-2-4- آشفتگی مافوق صوت31
1-6- اهداف پروژه32
1-7- چشم انداز33
فصل دوم: ادبیات و پیشینه تحقیق
2-1- مقدمه35
2-2- انتقال حرارت35
2-2-1- تأثیر نانوذرات در افزایش هدایت حرارتی35
2-2-1-1- نتایج تجربی درباره هدایت حرارتی نانوسیالات پایه Al2O337
2-2-2- تأثیر نانوذرات در انتقال حرارت جابجایی39
2-3- تأثیر نانوذرات در انتقال جرم40
2-3-1- تأثیر نانوذرات در ضریب نفوذ40
2-3-2- تأثیر نانوذرات در ضریب انتقال جرم44
2-3-2-1- جذب گاز با استفاده از نانوسیالات در برج جذب حبابی44
2-3-2-2- جذب گاز با استفاده از نانوسیالات در برج سینی دار49
2-3-2-3- جذب گاز با استفاده از نانوسیالات در برج جداره مرطوب49
2-3-2-4- جذب گاز با استفاده از نانوسیالات در برج آکنده51
2-3-2-5- جذب گاز با استفاده از نانوسیالات در راکتور همزن دار52
2-3-2-6- اثر میدان مغناطیسی در فرآیند جذب گاز توسط نانوسیالات56
فصل سوم: مواد و روش‌ها
3-1- مقدمه63
3-2- مواد مصرفی63
3-2-1-نانوذرات63
3-2-1-1- اکسید سیلیکون (SiO2) 63
3-2-1-2- اکسید تیتانیوم (TiO2) (25 نانومتر) 64
3-2-1-3- اکسید تیتانیوم (TiO2)(15-10 نانومتر) 64
3-2-1-4- آلومینیوم اکسید-گاما (Al2O3‌) (40 نانومتر) 65
3-2-1-5- آلومینیوم اکسید-گاما Al2O3)) (20 نانومتر) 66
3-2-2- سود مصرفی (NaOH) 02/0 مول بر لیتر66
3-2-3-اسید مصرفی (H2SO4) 01/0 مول بر لیتر67
3-3- تجهیزات مورد استفاده67
3-3-1- مخزن آب سرد67
3-3-2- ماژول غشای الیاف توخالی67
3-3-3- مبدل حرارتی صفحه‌ای68
3-3-4-گرم کننده69
3-3-5-کولر69
3-3-6-پمپ69
3-3-7-دبی سنج70
3-3-8- کپسول نیتروژن70
3-3-9-کپسول دی‌اکسیدکربن70
3-3-10-همزن مغناطیسی70
3-3-11-ظرف نانوسیال70
3-3-12- کانال هدایت نانوسیال70
3-3-13-ترمومتر و دیتا لاگر70
3-3-14-لرزاننده مافوق صوت70
3-4-طرز تهیه نانوسیالات71
3-4-1- غلظت 05/0 درصد وزنی71
3-4-2- غلظت 1/0 درصد وزنی72
3-4-3-غلظت 2/0 درصد وزنی 72
3-5- نمونه تست از DLS نانو سیال Al2O3 و TiO2 و SiO273
3-5-1- نمودارهای تست DLS نانوسیال آلومینیوم اکسید/ آب 20 نانومتر74
3-5-2- نمودارهای تست DLS نانوسیال آلومینیوم اکسید/ آب 40 نانومتر77
3-5-3-نمودارهای تست DLS نانوسیال تیتانیوم اکسید/ آب (15-10) نانومتر80
3-5-4- نمودارهای تست DLS نانوسیال تیتانیوم اکسید/ آب 25 نانومتر83
3-5-5- نمودارهای تست DLS نانوسیال سیلیکا/ آب (30-20) نانومتر86
3-6-ستاپ آزمایش88
3-7- نحوه تست گیری، تیتراسیون و انجام محاسبات93
3-7-1- محاسبات94
3-8- اعتبار سنجی داده‌ها95
3-8-1- محاسبه K تجربی95
3-8-2-محاسبه K تئوری96
3-8-3-محاسبه درصد خطای نسبی97
فصل چهارم: بحث و تفسیر نتایج
4-1- مقدمه99
4-2- ارزیابی نتایج99
4-2-1- نتایج نمودارهای سیلیکون اکسید/ آب (SiO2) (30-20 نانومتر) 100
4-2-1-1- اثر دمای جریان مایع جاذب100
4-2- 1-2- اثر میزان دبی جریان مایع جاذب104
4-2-1-3-اثر دبی جریان گاز ورودی107
4-2-1-4- اثر غلظت گاز کربن‌دی‌اکسید ورودی110
4-2-2- نتایج نمودارهای تیتانیوم اکسید/ آب ((TiO2 (25 نانومتر) 113
4-2-2-1- اثر دمای جریان مایع جاذب113
4-2-2-2- اثر میزان دبی جریان مایع جاذب116
4-2-2-3- اثر دبی جریان گاز ورودی119
4-2-2-4- اثر غلظت گاز کربن‌دی‌اکسید ورودی122
4-2-3- نتایج نمودارهای تیتانیوم اکسید/ آب (TiO2) (15-10 نانومتر) 125
4-2-3-1- اثر دمای جریان مایع جاذب125
4-2-3-2- اثر میزان دبی جریان مایع جاذب128
4-2-3-3- اثر دبی جریان گاز ورودی131
4-2-3-4- اثر غلظت گاز کربن‌دی‌اکسید ورودی134
4-2-4- نتایج نمودارهای آلومینیوم اکسید/ آب (Al2O3) (40 نانومتر) 137
4-2-4-1- اثر دمای جریان مایع جاذب137
4-2-4-2- اثر میزان دبی جریان مایع جاذب140
4-2-4-3- اثر دبی جریان گاز ورودی143
4-2-4-4- اثر غلظت گاز کربن‌دی‌اکسید ورودی146
4-2-5-نتایج نمودارهای آلومینیوم اکسید/ آب (Al2O3) (20 نانومتر) 149
4-2-5-1- اثر دمای جریان مایع جاذب149
4-2-5-2- اثر میزان دبی جریان مایع جاذب152
4-2-5-3- اثر دبی جریان گاز ورودی155
4-2-5-4- اثر غلظت گاز کربن‌دی‌اکسید ورودی158
4-3- مروری بر پارامترهای تأثیر گذار در مقالات162
4-3-1-تأثیر دمای جریان مایع جاذب162
4-3-2-اثر میزان دبی جریان مایع جاذب162
4-3-3-اثر دبی جریان گاز ورودی163
4-3-4- اثر غلظت گاز کربن‌دی‌اکسید ورودی163
4-4- مکانیسم‌های کاهش انتقال جرم در نانوسیالات163
4-5- مکانیسم موجود در زمینه انتقال جرم در نانوسیالات164
4-6- مقایسه درصد جداسازی کربن‌دی‌اکسید در غلظت‌های مختلف نانوسیالات166
4-6-1- نتایج مقایسه درصد جداسازی کربن‌دی‌اکسید در غلظت 05/0 درصد وزنی نانوسیالات مختلف166
4-6-2- نتایج مقایسه درصد جداسازی کربن‌دی‌اکسید در غلظت 1/0 درصد وزنی نانوسیالات مختلف170
4-6-3- نتایج مقایسه درصد جداسازی کربن‌دی‌اکسید در غلظت 2/0 درصد وزنی نانوسیالات مختلف174

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1- نتیجه گیری180
5-2- پیشنهادات184
منابع و ماخذ
منابع لاتین186

مدلسازی جداسازی دی اکسید کربن از مخلوط سوخت گازی با استفاده از هیدرات‌های نیمه کلاتریت در حضور بهبود دهنده‌ها

چکیده

جداسازی دی اکسید کربن (CO2) از سیستم های مختلف، همواره یکی از موضوعات مهم در حوزه ی مهندسی فرآیند و محیط زیست بوده است. انتشار بیش از حد CO2 یکی از عمده دلایل گرمایش زمین و مشکلات زیست محیطی می باشد. بنابراین، جداسازی CO2 از سیستم های مختلف ضروری است. مخلوط های گازی بیوگاز (CH4+CO2)، سوخت گازی (H2+CO2) و گاز دودکش (N2+CO2) از عمده سیستم های نشر CO2 به شمار می روند. روش های مرسوم مشکلاتی از قبیل خوردگی بالا، مصرف انرژی بالا، هزینه زیاد و ظرفیت پایین دارند. بنابراین، روش های نوین مانند جداسازی بر مبنای هیدرات گازی به عنوان روشی جهت جداسازی گازهای گلخانه ای توجهات ویژه ای را به خود اختصاص داده است. مصرف انرژی پایین و عدم مشکلات زیست محیطی فرآیند جداسازی گازی برمبنای هیدرات، پتانسیل بالای این روش را در جداسازی برخی گازها نظیر CO2 نشان می دهد. شرایط مناسب برای تشکیل هیدرات دمای پایین و فشار بالا می باشد که این موضوع یک مشکل اساسی در فرآیند جداسازی می باشد. بهبوددهنده ها می توانند شرایط تشکیل هیدرات را تسهیل دهند. نمک های چهار جزیی آمونیوم و فسفنیم نظیر تترا نرمال بوتیل آمونیوم برمید (TBAB)، تترا نرمال بوتیل آمونیوم کلرید(TBAC)، تترا نرمال بوتیل آمونیوم فلورید (TBAF)، تترا نرمال بوتیل آمونیوم نیترات (TBANO3) و تترا نرمال بوتیل فسفنیم برمید (TBPB) نقش مهمی را در مطالعات انجام شده ایفا می کنند. جهت طراحی فرآیند جداسازی برمبنای هیدرات، به داده های تعادلی فاز هیدرات نیاز است. بهترین روش جهت به دست آوردن این اطلاعات اندازه گیری های آزمایشگاهی است اما انجام آزمایش وقت گیر و نیازمند صرف هزینه می باشد. تاکنون مدل های زیادی جهت پیش بینی شرایط تشکیل / تجزیه هیدرات در سیستم های مختلف در حضور / عدم حضور بهبوددهنده ها یا بازدارنده ها ارائه شده است؛ اما هیچ مدل جامعی که قابلیت استفاده در سیستم های مختلف و در حضور بهبوددهنده های متفاوت جهت جداسازی CO2 را داشته باشد ارائه نشده است. در این پژوهش، تلاش شده است سه مدل جامع جهت پیش بینی شرایط تشکیل هیدرات از سیستم های مختلف و در حضور بهبوددهنده های متفاوت ارائه شود، یک مدل هوشمند و دو مدل تعمیم یافته از روابط تجربی. نتایج پیش بینی مدل ها با داده های آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفته است که در آن شبکه عصبی توانایی پیش بینی شرایط تشکیل هیدرات را با دقت قابل قبولی (0.98~R2) دارا بوده است. مدل های تعمیم یافته 1 و 2 نیز، عملکرد قابل قبولی (0.94~R2) و (0.95~R2) را نشان دادند. سایر نتایج آنالیز خطا هم نشان دهنده عملکرد خوب مدل های ارائه شده می باشد که در این راستا می توان به نتایج خطای متوسط مربع (MSE) اشاره کرد که برای مدل های شبکه عصبی (0.12~MSE)، مدل تعمیم یافته 1 (0.39~MSE) و مدل تعمیم یافته 2 (0.21~R2) به دست آمد. همچنین نتایج خطای مطلق متوسط (%MEAE) هم تایید کننده پتانسیل بالای مدل های توسعه داده شده در پیش بینی شرایط تشکیل هیدرات می باشد که برای مدل شبکه عصبی، 24.94~MEAE%، مدل تعمیم یافته 1، 11.08~MEAE% و مدل تعمیم یافته 2، 0.13~MEAE% به دست آمد.

فصل 1- مقدمه أ‌
1-1- مقدمه 2
1-2- اهداف پروژه 4
1-3- تشریح مختصر فصل¬های تحقیق 4
فصل 2- مروری بر منابع کتابخانه¬ای 6
2-1- کربن¬دی¬اکسید و اهمیت کاهش انتشار آن 7
2-1-1- کربن¬دی¬اکسید گازی گلخانه¬ای 7
2-1-2- سیستم¬های مورد مطالعه جهت جداسازی CO2 7
2-1-3- روش¬های جداسازی گاز دی¬اکسیدکربن 10
2-1-4- معایب و مشکلات روش¬های مرسوم در جداسازی گاز دی¬اکسیدکربن 12
2-2- هیدرات کلاتریت و کاربرد آن در فرآیندهای جداسازی 12
2-2-1- تاریخچه¬ی هیدرات کلاتریت 13
2-2-2- ساختار هیدرات کلاتریت 13
2-2-3- فرآیند جداسازی گاز دی¬اکسیدکربن برمبنای هیدرات (HBGS) 15
2-2-4- مزایا و محدودیت¬های تکنولوژی جداسازی برمبنای هیدرات 18
2-3- بهبوددهنده¬های فرآیند تشکیل هیدرات 19
2-3-1- بهبوددهنده¬های سینیتیکی 20
2-3-2- بهبوددهنده¬های ترمودینامیکی 21
2-4- مطالعات آزمایشگاهی انجام شده جهت جداسازی گاز دی¬اکسیدکربن بر مبنای هیدرات 26
2-4-1- جداسازی گاز دی¬اکسیدکربن از سیستم بیوگاز توسط تشکیل هیدرات نیمه کلاتریت 26
2-4-2- جداسازی گاز دی¬اکسیدکربن از سیستم سوخت گازی توسط تشکیل هیدرات نیمه کلاتریت 27
2-4-3- جداسازی گاز دی¬اکسیدکربن از سیستم گاز دودکش توسط تشکیل هیدرات نیمه کلاتریت 29
2-5- مدل¬سازی شرایط تشکیل هیدرات 31
2-5-1- روش K-value (روش نسبت تعادلی بخار-جامد) 31
2-5-2- نمودارهای Gas-gravity و روابط تجربی 31
2-5-3- مدل¬های ترمودینامیکی 33
2-5-4- روش¬های آماری و شبکه¬ی عصبی 34

فصل 3- هوش مصنوعی 36
3-1- مقدمه 37
3-2- شبکه¬های عصبی 37
3-2-1- مدل ریاضی یک نرون مصنوعی 38
3-2-2- تاریخچه¬ی شبکه¬ی عصبی 39
3-2-3- شبکه عصبی چندلایه 40
3-3- الگوریتم ژنتیک 43
3-3-1- پیش¬درآمد 43
3-3-2- اصول محاسبات الگوریتم¬های تکاملی 44
3-3-3- الگوریتم¬های ژنتیکی 45
3-4- بهینه¬سازی 45
3-4-1- پیش درآمد 45
3-4-2- ویژگی¬های مسایل بهینه¬سازی 46
3-4-3- روش¬های به¬گزینی 47
3-4-4- ویژگی¬های مساله¬ی مورد بررسی در این پایان¬نامه 48
3-4-5- بهینه¬سازی چندهدفی به کمک الگوریتم ژنتیک 48
فصل 4- مدل¬سازی هوشمند شرایط تشکیل هیدرات 50
4-1- مقدمه 51
4-2- مدل شبکه عصبی 51
4-2-1- انتخاب داده¬های ورودی به شبکه 53
4-2-2- تقسیم¬بندی داده¬ها و نرمال¬سازی آن¬ها 53
4-2-3- پیکربندی شبکه عصبی 53
4-2-4- تابع فعال¬سازی 53
4-2-5- بررسی عملکرد شبکه 54
4-2-6- ایجاد مدل شبکه عصبی 54
4-2-7- نتایج حاصل از شبکه عصبی 56
فصل 5- مدل¬های تجربی تعمیم¬یافته 63
5-1- مقدمه 64
5-2- مدل تجربی ارائه شده توسط بهادری 65
5-3- مدل تمیم¬یافته 1 66
5-4- مدل تعمیم¬یافته 2 76
فصل 6- نتیجه¬گیری و پیشنهاد 83
6-1- مقدمه 84
6-2- مقایسه سه مدل شبکه عصبی، مدل تعمیم¬یافته 1 و مدل تعمیم¬یافته 2 85
6-3- نتیجه¬گیری 90
6-4- پیشنهاد 91
مراجع.…. 92
ضمیمه ….. 102

بهبود عملکرد جداسازی کربن‌دی‌اکسید از متان با بکارگیری نانولوله‌های کربنی پوشانده با کیتوسان در بستر غشای پلی‌اتر بلوک‌آمید

چکیده

جداسازی کربن‌دی‌اکسید از متان در گاز طبیعی به منظور شیرین‌سازی گاز طبیعی انجام می‌شود. در این پژوهش، غشاهای بسترآمیخته پلی‌اتر‌بلوک‌آمید/ نانولوله‌های کربنی پوشانده با کیتوسان به‌روش ریخته‌گری محلول پلیمری با استفاده از مخلوط آب و اتانول با نسبت وزنی 70/30 ساخته شده‌اند. همچنین غشاهای بسترآمیخته پلی‌اتر‌بلوک‌آمید/نانولوله‌های کربنی به منظور مشاهده تاثیر کیتوسان در عملکرد این غشاها نیز ساخته شدند. میزان بارگذاری نانولوله‌های کربنی پوشانده با کیتوسان از 4 تا %10 وزنی متغیر بود. غشاهای ساخته شده با بکارگیری آزمون‌های XRD، FTIR، AFM، FESEM و آزمایش‌های تراویی گازی مورد ارزیابی قرار گرفتند. تراوایی و گزینش‌پذیری گازهای خالص CO2، CH4 و N2 از میان غشاهای ساخته شده در دمای محیط و فشار متغیر از 4 تا bar16 مورد مطالعه قرار گرفت. تراوایی CO2 برای غشاهای بسترآمیخته PEBA/Chitosan-Wrapped CNTs در تمامی بارگذاری‌ها نسبت به غشاهای بسترآمیخته PEBA/CNTs و پلیمری خالص افزایش یافت. برای غشاهای بسترآمیخته حاوی نانولوله‌های کربنی پوشانده با کیتوسان با میزان بارگذاری %6 وزنی، تراوایی گاز کربن‌دی‌اکسید نسبت به غشای خالص پلی‌اتر‌بلوک‌آمید از barrer137/76 به barrer 211/97 در فشار bar 16 افزایش یافت که یک رشد چشمگیر 54 درصدی در تراوایی‌ کربن‌دی‌اکسید مشاهده شد. در پایان، عملکرد این غشاها با افزودن نانولوله‌های کربنی و نانولوله‌های کربنی پوشانده با کیتوسان بر اساس نمودار رابسون در زمره غشاهای با قابلیت صنعتی شدن برای شیرین‌سازی گاز طبیعی قرار دارند. همچنین، غشاهای بسترآمیخته با بارگذاری %8 از نانولوله‌های کربنی و %4 از نانولوله‌های کربنی پوشانده با کیتوسان به عنوان نمونه‌های مناسب انتخاب گردیدند.

پیش گفتار 1
گفتار اول: مطالعات کتابخانه ای
1-1. گاز طبیعی 6
1-2. گاز ترش 7
1-3. كارايي فناوري غشايي در شيرين سازي گاز طبيعي 9
1-4. غشا و انواع آن 9
1-5. غشاهاي بسترآمیخته 10
1-5-1. فاز پلیمری در ساخت غشا 12
1-5-2. فاز پراکنده در ساخت غشا 18
1-5-3. روش های ساخت غشاهای بسترآمیخته 24
1-6. انتقال گاز در غشاها 26
1-6-1. سازوکار تراوش گاز 26
1-6-2. مدل حلالیت – نفوذ 26
1-7. حالت های غیرایده آل در غشاهای بسترآمیخته 28
1-8. ته نشینی و کلوخه شدن ذرات 30
1-9. هدف از انجام پژوهش 31
گفتار دوم: مواد، تجهیزات و کارهای تجربی
2-1. انتخاب مناسب فاز پلیمری و پراکنده 33
2-1-1. فاز پلیمر: پلیمر PEBA 1657 33
2-1-2. فاز پراکنده 36
2-2. کارهای تجربی 38
2-2-1. ساخت نانولوله های کربنی پوشانده با کیتوسان 38
2-2-2. ساخت غشا 39
2-2-2-1. ساخت غشای پلیمری خالص با پلیمر PEBA 39
2-2-2-2. ساخت غشای بسترآمیخته PEBA/CNTs 41
2-2-2-3. ساخت غشای بسترآمیخته PEBA/Chitosan-Wrapped CNTs 42
2-2-3. جداسازی گاز 43
2-2-3-1. مدول غشایی 43
2-2-3-2. آزمون های تراوایی 43
2-2-3-3. تراوایی گاز در غشاهای پلیمری 44
2-2-3-4. روش های اندازه گیری تراوایی گاز در غشاهای پلیمری 45
2-2-3-5. روش انجام آزمایش ها 47
2-2-3-6. محاسبه میزان تراوایی غشا 47
2-3. روشهای ارزیابی ساختاري 48
گفتار سوم: نتایج و بحث
3-1. ارزیابی ساختاری 52
3-1-1. آنالیز طیف سنج پراش اشعه ایکس (XRD) 52
3-1-2. مطالعه طیف سنجی انتقال فوریه زیر قرمز((FTIR 54
3-1-3. ميکروسکوپ نيروي اتمي (AFM) 55
3-1-4. آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM) 57
3-2. نتایج آزمایش های جداسازی گاز 58
3-2-1. آزمون تراوایی گاز خالص 59
3-2-1-1. غشای پلیمری خالص 59
3-2-1-2. غشاهای بسترآمیخته PEBA/CNTs 61
3-2-1-3. غشاهای بسترآمیخته PEBA/Chitosan-Wrapped CNTs 65
3-2-2. مقایسه تراوایی غشای خالص با غشاهای بسترآمیخته 67
3-2-2-1. مقایسه تراوایی غشای خالص و غشاهای بسترآمیخته PEBA/CNTs 67
3-2-2-2. مقایسه تراوایی غشای خالص و غشاهای بسترآمیخته PEBA/Chitosan-Wrapped CNTs 69
3-2-2-3. مقایسه تراوایی غشاهای بسترآمیخته PEBA/CNTs و PEBA/Chitosan-Wrapped CNTs 71
3-2-3. مقایسه گزینش پذیری غشای خالص با غشاهای بسترآمیخته 74
3-2-3-1. مقایسه گزینش پذیری غشاهای خالص و بسترآمیخته PEBA/CNTs 74
3-2-3-2. مقایسه گزینش پذیری غشاهای خالص و بسترآمیخته PEBA/Chitosan-Wrapped CNTs 76
گفتار چهارم: نتیجه گیری و پیشنهادات
4-1. نتیجه گیری 81
4-2. پیشنهادات 83
مراجع 84


مدل‌سازی و شبیه‌سازی فرایند جداسازی گاز CO2 توسط محلول AMP و پیپرازین

چکیده

امروزه ثابت شده است که عامل اصلی بالا رفتن دمای اتمسفر کره ی زمین در دهه های گذشته، پدیده ی اثر گلخانه ای است. گاز دی اکسید کربن که عمدتا حاصل از سوختن سوخت های فسیلی است، از موثرترین گازهای گلخانه ای در ایجاد وضع موجود به شمار می آید. هدف از این پژوهش آن است تا با مدلسازی و شبیه سازی واحد حذف دی اکسید کربن به مدلی برای پیش بینی رفتار پارامترهای مختلف در فرایند حذف رسید. بدلیل صرفه ی اقتصادی ، انعطاف پذیری فرایند نسبت به پارامترهای مختلف و تغییرات و همچنین بازدهی خوب در جداسازی، فرایند جذب با آمین در برج پرشده، جهت این کار انتخاب شد. AMP از آمین های نوع سوم با ظرفیت بار گذاری بالای CO2 ، خورندگی کم، فراریت کم ، نرخ حرارت واکنش کم و… برای این تحقیق انتخاب گردید و نیز با توجه به نرخ واکنش کم واکنش با دی اکسید کربن از پیپرازین ( PZ ) که یک فعال کننده است، برای بهبود جداسازی استفاده شد. مدلسازی با دو رویکرد مبتنی بر نرخ و تعادلی دو روش مدلسازی این فرایندها است که در این پژوهش از هر دو روش استفاده شد. حل عددی این مدل ها به کمک نرم افزار MATLAB® انجام شده است. همچنین شبیه سازی فرایند با نرم افزار ASPEN PLUS برای مقایسه ی بهتر نتایج مدلسازی صورت گرفت. به منظور راستی‌آزمایی مدل‌های مبتنی بر نرخ و مبتنی بر مراحل تعادلی، یک آزمایش با یک برج جذب به طول 6/55 متر و قطر 0/1 متر پر شده با پرکننده‌های برل سدلز 12/7میلیمتری که در دما و فشار محیط کار جریان آن غیرهمسو انجام شده بود، انتخاب شد. انطباق قابل قبول مدلسازی بصورت حل عددی با MATLAB® و شبیه سازی با نرم افزار ASPEN PLUS در شرایطی که از AMP با غلظت 2 کیلومول بر متر مکعب برای جداسازی استفاده شده، دلیل قانع کننده ای بر اعتماد به مدلسازی و شبیه سازی انجام شده بود. در گام بعد تاثیر افزودن پیپرازین و افزایش غلظت آن بر میزان جداسازی دی اکسید کربن، دمای جریان گاز و مایع و مقدار بارگذاری دی اکسید کربن در محلول ورودی در طول برج بررسی شد که مشخص گردید که این تغییر موجب افزایش دمای گاز و مایع و نیز افزایش قابلیت بارگذاری دی اکسید کربن در محلول ورودی می شود. از آنالیز حساسیت انجام شده ی پارامترهای مختلف نیز می توان نشان داد که با افزایش غلظت پیپرازین، افزایش نرخ جریان و دمای محلول آمین و کاهش جریان گاز می توان به درصد بالاتری از جداسازی رسید. بطوریکه افزایش غلظت پیپرازین از 0 تا 1 کیلومول بر متر مکعب می تواند جداسازی را از 45 درصد به 80 درصد افزایش دهد. البته تاثیر دمای محلول اندک بود و با بررسی میزان اثرگذاری مقدار بارگذاری دی اکسید کربن در محلول ورودی به بی تاثیر بودن این پارامتر پی برده شد.

فهرست مطالب
1-فصل یکم: مقدمه 1
1-1-مقدمه 2
1-2-پالایش گاز طبیعی 2
1-2-1- گازهای اسیدی در گاز طبیعی 4
1-2-2- تکنولوژی حذف گازهای اسیدی 6
1-2-3- فرآیند حذف گازهای اسیدی به وسیله آمین 9
1-3- آمین ها 10
1-4- در این پژوهش 12
2-فصل دوم: پیشینه پژوهش ها پیرامون مدلسازی جذب CO2 با استفاده از محلول های آلکانول آمین 14
1-2- مقدمه 15
2-2- مدل مبتنی بر تعادل 15
2-3- مدل غیر تعادلی 17
2-4- مقایسه مدل تعادلی و غیر تعادلی 19
2-5- واکنش های شیمیایی جذب CO2 با محلول های آلکانول آمین 21
2-6- سازوکار های سینتیک واکنش شیمیایی 23
2-6-1- سازوکار یون دو قطبی 23
2-6-2- سازوکار ترمو مولکولی 25
2-6-3- سازوکار هیدراسیون پایه کاتالیستی 26
2-7- روابط انتقال جرم 26
2-7-1- تئوری فیلم 27
2-7-2- تئوری نفوذ فیلمی 29
2-7-3- مدل سطوح تجدید شونده 29
2-8- روابط انتقال انرژی 30
2-9- واكنش هاي شيميايي 31
2-9-1- روابط تعادل شيميايي 31
2-9-2- نرخ واكنش 32
2-9-3- ضريب افزایش 32
2-10- ضرايب انتقال جرم و گرما 33
2-10-1- ضريب انتقال جرم 33
2-10-2- ضريب انتقال حرارت 34
2-9- مروری بر مقالات 37
3-فصل سوم: معادلات حاکم بر مساله و روش‌های حل 39
3-1-مقدمه 40
3-2- مدل مبتنی بر نرخ 40
3-2-1- فرض‌ها و معادلات اصلی حاکم در روش مبتنی بر نرخ 40
3-2-2- معادلات فرعی برای محاسبه‌ی پارامتر‌های مختلف 43
3-2-3- الگوریتم عددی حل معادلات در مدل مبتنی بر نرخ 53
3-3-1- فرض‌ها ی حاکم بر مدل 55
3-3-2- مدل ریاضی 56
3-3-3- الگوریتم عددی حل معادلات در مدل تعادلی 59
3-4- طریقه‌ی تصحیح حدس در روش پرتابی 61
4-فصل چهارم: مدلسازی، شبیه‌سازی، نتایج و بحث 62
4-1- مقدمه 63
4-2- مدلسازی برج جذب با نرم‌افزار MATLAB 63
4-3- شبیه‌سازی برج جذب در نرم‌افزار Aspen Plus 68
4-4- بررسی تاثیر افزودن پیپرازین (PZ) 73
4-5- آنالیز حساسیت 80
4-5-1- آنالیز حساسیت بر روی نسبت دبی حجمی مایع به گاز 80
4-5-2- آنالیز حساسیت بر روی دمای محلول جاذب ورودی 81
4-5-3- آنالیز حساسیت بر روی نسبت دی‌اکسید‌کربن به آمین در محلول ورودی 82
4-5-4- آنالیز حساسیت بر روی غلظت‌های AMP-PZ 83
5-فصل پنجم: نتیجه‏گیری و پیشنهادها 85
5-1- مقدمه 86
5-2- جمع‌بندی و نتیجه‌گیری 86
5-3- پیشنهاد‌ها 87
منابع 89


جداسازی کربن دی اکسید/ متان با غشای سه فازی پلی یورتان- [CH3SO3][H-NMP] – نانو اکسید روی

چکیده

گاز طبیعی به طور معمول شامل سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن است که باید قبل از مصرف جدا شوند. در این پژوهش از غشاهای خالص و بستر آمیخته پلی یورتان به منظور جداسازی دی اکسیدکربن از متان و نیتروژن استفاده شده است. بدین منظور از پلی یورتان بر پایه استر، ذرات اکسید روی به عنوان پرکننده و مایع یونی N -متیل-2- پیرولیدینیوم متان سولفونات ([HNMP][CH3SO3]) استفاده شده است. غشاها به روش ریخته گری محلول پلیمری ساخته شدند. ساختار غشاهای ساخته شده توسط آزمون های SEM، FTIR و AFM، خواص مکانیکی و گرمایی آن توسط آزمون Tensile و TGA و خواص جداسازی گاز آن توسط آزمون های تراواش گاز خالص بررسی شد. نتایج حاصل از آزمون SEM پراکندگی مناسب ذرات در بستر پلیمری را نشان داد. آزمون تراوایی گازهای خالص N2، CH4 و CO2 برای غشاهای خالص و بستر آمیخته در فشارهای 4-14 بار انجام شد. تراوایی CO2 و گزینش پذیری CO2/N2 و CO2/CH4، با افزایش میزان بارگذاری نانوذره تا 5/0 درصد، افزایش و پس از آن کاهش یافت. ایجاد پیوند هیدروژنی اکسید روی با بخش نرم پلیمر و تاثیر آن بر حجم آزاد بستر پلیمری چنین روندی را مدیریت کردند، این درحالی است که تراوایی N2 و CH4 در این شرایط تقریبا بدون تغییر ماند. هم‌چنین با افزایش درصد بار‌گذاری مایع یونی، تراوایی CO2 با افزایش چشم‌گیری روبرواست. تشکیل پیوندهای هیدروژنی بین بخش سخت پلیمر و مایع یونی و هم‌چنین افزایش اندازه و تعداد حفرات تشکیل شده که توسط آزمون FESEM نیز مشاهده گردید، این روند را در پی داشت. در این غشاها نیز تغییرات تراوایی N2 و CH4 قابل صرف نظر بود؛ که این مساله افزایش گزینش‌پذیری CO2/N2 و CO2/CH4 را در پی دارد. لازم به ذکر است که حضور مایع یونی منجر به بهبود عملکرد غشا بستر آمیخته پلی یورتان- نانو ذره اکسید روی در تراوایی گاز CO2 و گزینش پذیری CO2/N2 و CO2/CH4 گردید. با این وجود، غشایی با غلظت %10 پلیمر و بارگذاری %4 مایع یونی با تراوایی N2، CH4 و CO2 به ترتیب برابر 53/2، 48/6 وBarrer 125 و گزینش پذیری CO2/N2 و CO2/CH4 به ترتیب 5/49 و 3/19 به عنوان غشای بهینه تعیین شد.

جداسازی گاز دی اکسیدکربن از مخلوط گازی با تشکیل هیدرات دی‌اکسیدکربن در حضور بهبوددهنده‌های تترابوتیل آمونیوم کلراید+استون

چکیده

با توجه به تأثیر گازهای گلخانه ای از جمله دی اکسیدکربن در اتمسفر و هم چنین استفاده مجدد از گاز دی اکسیدکربن در مصارف مختلف، روش های جداسازی این گاز اهمیت زیادی در صنعت پیدا کرده است. در پژوهش حاضر برای آشنایی بیشتر با این پدیده، جداسازی گاز دی اکسیدکربن به روش هیدرات وهم چنین شرایط تعادلی (دما و فشار تعادلی) هیدرات مخلوط گازهای نیتروژن و دی اکسیدکربن در حضور بهبود دهنده های استون و نمک تترابوتیل آمونیوم کلراید (TBAC) مورد بررسی قرار گرفت. در این روش برای انجام آزمایش ها، از یک سلول ژاکت دار از جنس استیل با حجم cc 509 استفاده شد. دما و فشار سلول توسط سنسور اندازه گیری و داده ها به کمک برد الکترونیکی خوانده و در کامپیوتر ثبت شد. ابتدا از cc 200 آب خالص برای بررسی نقاط تعادلی هیدرات مخلوط دی اکسیدکربن (با درصد مولی 44/31) و نیتروژن استفاده شد و نقاط تعادلی 7 درجه سانتی گراد و 34 بار و درصد دی اکسیدکربن جداسازی شده برابر 41/53 به دست آمد. سپس گازهای دی اکسیدکربن و نیتروژن در فشارهای اولیه مختلفی در حضور استون در شرایط یکسان (دما اولیه، دور همزن، حجم محلول و سرعت تغییر دمای یکسان) مورد بررسی قرار گرفتند و مشاهده شد که با کاهش فشار اولیه از 37 بار به 29 بار، نقاط تعادلی از 8 درجه سانتی گراد و 32 بار به 2/5 درجه سانتی گراد و 24بار و درصد دی اکسیدکربن جداسازی شده از 38/25 به 32/62 درصد تغییر کرد و با کاهش فشار از 29 بار به bar 26، نقاط تعادلی از 2/5 درجه سانتی گراد و 24 بار به 2 ردجه سانتی گراد و 18 بار و درصد دی اکسیدکربن جداسازی شده از32/62 به 31/85 تغییر کرد که نشان دهنده ی کاهش دمای تعادلی، فشار تعادلی و درصد دی اکسیدکربن جداسازی شده بود. هم چنین استون و نمک تترابوتیل آمونیوم کلراید در نسبت های مختلفی برای تشکیل هیدرات گاز دی اکسیدکربن در مخلوط گازی دی اکسیدکربن و نیتروژن به کار رفت و بهترین شرایط تعادلی و بیشترین مقدار دی اکسیدکربن جداسازی شده که به ترتیب برابر 18/5 درجه سانتی گراد 26/5 بار و 53/54 درصد بود، زمانی مشاهده شد که از ترکیب استون و نمک تترابوتیل آمونیوم کلراید با درصدهای وزنی به ترتیب 24 و 5 درصد در شرایط یکسان (دما و فشار اولیه، دور همزن، حجم محلول و سرعت تغییر دمای یکسان) استفاده شد. زمانی که از آب خالص در غیاب تترابوتیل آمونیوم کلراید و استون در شرایط یکسان (دما و فشار اولیه، دور همزن، حجم محلول و سرعت تغییر دمای یکسان) استفاده شد، کمترین درصد جداسازی دی اکسید کربن که برابر 41/53 درصد و بدترین شرایط تعادلی که برابر 7 درجه سانتی گراد و 34 بار بود مشاهده شد. بنابراین استون و تترابوتیل آمونیوم کلراید باعث بهبود شرایط تعادلی و هم چنین باعث افزایش درصد جداسازی دی اکسید کربن در شرایط یکسان شدند که نشان دهنده ی تأثیر یک بهبود دهنده ی ترمودینامیکی در تشکیل هیدرات می باشد.

فصل اول: هیدرات گازی 1
1-1 مقدمه 1
1-2 تاریخچه 2
1-3 فرآیند تشکیل و تجزیه هیدرات 3
1-3-1 شرایط تشکیل هیدارت 6
1-4 ساختارهای هیدرات و حفرات تشکیل دهنده آن 6
1-4-1 حفرات تشکیل دهنده هیدرات 9
1-4-1-1 حفره دوازده وجهی با سطوح پنج ضلعی (512) 9
1-4-1-2 حفرات چهارده وجهی (51262) 10
1-4-1-3 شانزده وجهی (51264) 11
1-4-1-4 دوازده وجهی غیر منتظم 435663 12
1-4-1-5 بیست وجهی 51268 13
1-4-2 ساختارهای هیدرات 13
1-4-2-1 ساختار I 13
1-4-2-2 ساختار II 14
1-4-2-3 ساختار H 16
1-5 هیدرات¬های گاز طبیعی 18
1-5-1 کاربردهای هیدرات گازی 19
1-5-1-1 استفاده از هیدرات برای ذخیره¬سازی و انتقال گاز 20
1-5-1-2 استفاده از هیدرات برای علم بیوتکنولوژی 21
1-5-1-3 استفاده از هیدرات برای شیرین¬سازی آب دریا 21
1-5-1-4 هیدرات به¬عنوان یک منبع عظیم انرژی 21
1-5-1-5 هیدرات گازی وسیله¬ای جهت حمل هیدروژن: 22
1-5-1-6 استفاده از هیدرات جهت حذف آب از فاضلاب ماشین کاغذسازی 22
1-5-1-7 استفاده از هیدرات در صنایع غذایی 22
1-5-1-8 استفاده از هیدرات برای جداسازی مخلوط گازی 22
فصل دوم: مروری بر مطالعات انجام شده 24
2-1 مروری بر مطالعات انجام شده 24
2-1-1 افزودنی¬های هیدرات گازی 25
2-1-1-1 بازدارنده¬ها 25
2-1-1-1-1 بازدارنده¬های ترمودینامیکی (THIS) 25
2-1-1-1-2 بازدارنده¬های سینتیکی (KHIs) 26
2-1-1-1-2-1 بازدارنده¬های ضد کلوخه¬ای شدن (تجمعی) 27
2-1-1-1-3 بازدارنده¬های دومنظوره 27
2-1-1-2 بهبود دهنده¬ها 28
2-1-1-2-1 بهبود دهنده¬های ترمودینامیکی 28
2-1-1-2-1-1 ترکیبات محلول در آب 28
2-1-1-2-1-2 ترکیبات غیر محلول درآب 29
2-1-1-2-1-3 ترکیبات نمکی 29
2-1-1-2-2 سریع کننده سینتیکی 30
2-1-1-2-3 تسریع کننده و بهبود دهنده دو منظوره 31
2-1-2 جداسازی دی¬اکسیدکربن 32
2-1-3 جداسازی متان 37
2-1-4 جداسازی هیدروژن سولفید 38
2-1-5 جداسازی و ذخیره هیدروژن 39
2-1-6 جداسازی نیتروژن 40
فصل سوم: مواد و روش انجام آزمایش 41
3-1 بررسی آزمایشگاهی شرایط تشکیل هیدرات کلاتریت و نیمه¬کلاتریت 41
3-1-1 تجهیزات آزمایشگاهی 41
3-1-1-1 سلول تعادلی 43
3-1-1-2 همزن مغناطیسی 43
3-1-1-3 سیرکولاتور حمام الکل 44
3-1-1-4 سنسورهای فشار و دما 44
3-1-1-5 کپسوله¬ای گاز و اتصالات 44
3-1-1-6 کامپیوتر، نرم¬افزار ذخیره¬سازی و برد الکترونیکی 44
3-1-1-7 ترازوی دیجیتالی 44
3-1-2 مواد مصرفی مورد نیاز 45
3-2 روشهای آزمایشگاهی موجود برای بررسی شرایط تعادلی تجزیه هیدرات 45
3-3 آماده¬سازی سیستم و روش انجام هر آزمایش (به شیوه حجم ثابت) 47
3-4 آزمایش¬های انجام شده 48
3-4-1 آزمایش شماره 1 48
3-4-2 آزمایش شماره 2 50
3-4-3 آزمایش شماره 3 51
3-4-4 آزمایش شماره 4 53
3-4-5 آزمایش شماره 5 53
3-4-6 آزمایش شماره 6 54
3-4-7 آزمایش شماره 7 55
3-4-8 آزمایش شماره 8 56
3-4-9 آزمایش شماره 9 57
3-4-10 آزمایش شماره 10 58
3-4-11 آنالیز گازها 59
3-4-11-1 آزمایش شماره 1 61
3-4-11-2 آزمایش شماره 2 62
3-4-11-3 آزمایش شماره 3 62
3-4-11-4 آزمایش شماره 4 63
3-4-11-5 آزمایش شماره 5 63
3-4-11-6 آزمایش شماره 6 64
3-4-11-7 آزمایش شماره 7 64
3-4-11-8 آزمایش شماره 8 65
3-4-11-9 آزمایش شماره 9 65
3-4-11-10 آزمایش شماره 10 66
فصل چهارم: تحلیل نتایج 67
4-1 تحلیل نمودارهای آزمایش 67
4-1-1 تأثیر فشار اولیه گاز بر روی شرایط تعادلی هیدرات 68
4-1-2 تأثیر مخلوط استون و نمک TBAC بر روی شرایط تعادلی 69
4-2 تحلیل آنالیز گازها 70
فصل پنجم: نتیجه¬گیری و پیشنهادات 74
5-1 نتیجه¬گیری 74
5-2 پیشنهادات. 75
پیوست 76
منابع 79
چکیده انگلیسی 84


جداسازی کربن‌ دی‌اکسید از متان با کربن فعال سنتزشده از سورگوم جارویی و اصلاح‌شده با محلول آمینی

چکیده

در این مطالعه ساقه سورگوم جارویی به‌ عنوان پیش‌ماده ارزان قیمت برای تولید کربن فعال استفاده شد. در ابتدا به منظور بررسی تاثیر عامل فعال‌ساز، دو نمونه کربن فعال به روش فعال‌سازی شیمیایی با H3PO4و KOH سنتز شدند. بهترین نمونه کربن فعال با بالاترین ویژگی‌های ساختاری برای عامل‌دار کردن با محلول‌های آمینی تری‌اتیلن تتراآمین، اوره و دی‌اتانول آمین انتخاب شد. ساختار جاذب‌های سنتز شده به وسیله‌ی جذب و واجذب نیتروژن در دمای K 77، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف‌سنجی مادون قرمز (FTIR)، آنالیز وزن‌سنجی حرارتی (TGA) و تیتراسیون بوهم مورد ارزیابی قرارگرفت. آزمایشات جذب سطحی دی‌اکسیدکربن و متان بر روی کربن فعال خام و کربن‌های فعال عامل‌دار آمینی با به‌کارگیری روش حجم‌سنجی در محدوده دماییK 308-288 و تا فشارbar 25 انجام شد. نتایج این مطالعه نشان داد، علی‌رغم کاهش مشخصات ساختاری کربن فعال طی فرایند عامل‌دار کردن، میزان گزینش‌پذیری جاذب‌های عامل‌دار به مراتب بیش‌تر از کربن فعال بدون عامل است. این افزایش ناشی از تمایل بالای سطوح بازی کربن‌های فعال عامل‌دار برای جذب CO2 می‌باشد. در این میان کربن فعال عامل‌دار با دی‌اتانول آمین میزان گزینش‌پذیری بیشتری را به دلیل خاصیت بازی بالای سطح نسبت به دو عامل دیگر از خود نشان داد. میزان گزینش‌پذیری در دمای K 298 و فشار bar 1 برای نمونه عامل‌دار شده با تری‌اتیلن تتراآمین 4/95، برای نمونه عامل‌دار شده با اوره 5/068 و برای نمونه عامل‌دار شده با دی اتانول آمین 5/75 بدست آمد که در مقایسه با میزان 1/51 بدست آمده برای کربن فعال بدون عامل رقم قابل توجهی است. همچنین معادلات ایزوترم جذب، سینتیک واکنش و ترمودینامیک جذب مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. در بین معادلات ایزوترم جذب، معادله سیپس بهترین برازش را با داده-های آزمایشگاهی دارد. مطالعات سینتیکی جذب سطحی گازها بر روی جاذب‌های سنتز شده نشان داده است که داده‌های آزمایشگاهی به خوبی از مدل سینتیکی درجه nام تبعیت می‌کنند. گرمای جذب ایزواستریک محاسبه شده از معادله‌ی کلازیوس-کلاپیرون در مقادیر ثابت جذب، مبین گرمازا بودن فرایند جذب سطحی گازها و همچنین برهم‌کنش قوی‌تر سطح جاذب‌ها با CO2 بوده است.

فصل 1 1
1-1 مقدمه 2
1-2 تعریف مسئله 2
1-3 روش¬های جداسازی CO2 4
1-3-1 جداسازی با استفاده از جذب با حلال 5
1-3-2 جداسازی با استفاده از غشا 6
1-3-3 جداسازی با روش برودتی 7
1-3-4 جداسازی با جذب سطحی 8
1-4 استفاده یا ذخیره¬سازی CO2 جداسازی شده 10
1-4-1 ذخیره¬سازی CO2 جداسازی شده 11
1-4-2 استفاده از CO2 جداسازی شده 11
1-5 فاکتورهای مؤثر در جذب سطحی گازها 12
1-6 جاذب 13
1-6-1 ویژگی¬های یک جاذب متخلخل ایده¬آل 14
1-6-2 کربن فعال 15
1-7 هدف تحقیق 20
فصل 2 مروری بر منابع 21
2-1 مقدمه 22
2-2 پژوهش¬های انجام شده در زمینه عامل¬دار کردن کربن فعال با محلول آمینی 22
فصل 3 مواد، تجهیزات و روشهای آزمایش 28
3-1 مقدمه 29
3-2 مواد مورد استفاده 29
3-3 تجهیزات مورد استفاده 30
3-4 آماده¬سازی کربن فعال پایه 30
3-4-1 پاکسازی مواد اولیه 30
3-4-2 دانه¬بندی مواد اولیه 31
3-4-3 کربونیزاسیون 31
3-4-4 فعال¬سازی شیمیایی 32
3-4-5 شستشو و فیلتراسیون 32
3-4-6 خشک کردن 33
3-5 عامل¬دار کردن کربن فعال 33
3-5-1 اکسیداسیون 34
3-5-2 عامل¬دار کردن با محلول آمینی 34
3-6 شناسایی ساختار جاذب¬ها 35
3-6-1 آنالیز تجزیه عنصری (CHNS) 35
3-6-2 آنالیز تقریبی ماده اولیه 35
3-6-3 آنالیزهای انجام شده توسط دستگاه BET 37
3-6-4 میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) 42
3-6-5 آنالیز طیف¬سنجی مادون قرمز (FTIR) 42
3-6-6 آنالیز وزن¬سنجی حرارتی(TGA) 43
3-6-7 تیتراسیون به روش بوهم 44
3-7 اندازه¬گیری جذب سطحی در فشارهای بالا 44
3-7-1 اندازه¬گیری میزان گاز جذب شده به روش حجم¬سنجی 45
3-8 شرح دستگاه جذب 45
3-9 نظریه¬های جذب تعادلی 47
3-9-1 جذب همدمای لانگمویر 48
3-9-2 جذب همدمای فرندلیچ 49
3-9-3 جذب همدمای سیپس 50
3-10 گزینش¬پذیری تعادلی 50
3-11 سینتیک جذب 51
3-12 گرمای جذب 53
فصل 4 نتایج و بحث 54
4-1 مقدمه 55
4-2 شناسایی ویژگی¬های ساقه سورگوم جارویی 55
4-3 آنالیزهای انجام شده بر روی کربن¬های فعال بدون عامل 56
4-3-1 آنالیزهای انجام شده توسط دستگاه BET 56
4-4 آنالیزهای انجام شده بر روی کربن¬های فعال عامل¬دار 59
4-4-1 آنالیزهای انجام شده توسط دستگاه BET 59
4-4-2 آنالیز FTIR 61
4-4-3 آنالیز TGA 63
4-4-4 آنالیز SEM 64
4-4-5 تیتراسون بوهم 66
4-5 بررسی مقایسه¬ای عملکرد جاذب¬های سنتز شده در جذب گاز CO2 67
4-6 بررسی مقایسه¬ای عملکرد جاذب¬ها در زمینه جداسازیCO2 از CH4 69
4-6-1 مطالعات تعادلی 69
4-6-2 محاسبه گزینش¬پذیری تعادلی جذب 79
4-7 بررسی سینتیک جذب 80
4-8 بررسی ترمودینامیک جذب 85
فصل 5 جمع‌بندي و پيشنهادها 88
5-1 مقدمه 89
5-2 خلاصه تحقيق 89
5-3 نتیجه گیری 90
5-4 پیشنهادات 91
مراجع 92

تأثیر عملیات حرارتی بر روی کارایی تماس‌دهنده‌های غشایی الیاف میان‌تهی برای جداسازی دی‌اکسید کربن

چکیده

در این پژوهش تأثیر عملیات حرارتی بر روی تماس دهنده‌های غشایی الیاف میان‌تهی پلی اترایماید (PEI)، بر پارامترهای ساختاری و کارایی آن‌ها در عملیات جذب و دفع CO2 بررسی گردید. غشاها به روش وارونگی فازی کاملاً تر با تکنیک نخ ریسی ساخته شدند. سپس غشاهای سنتز شده در دماهای 80، 120 و 160 درجه سانتی‌گراد در بازه‌های زمانی 5، 15 و 30 دقیقه توسط هوای گرم تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. به منظور بررسی تأثیر هوای گرم بر پارامترهای ساختاری غشا و کارایی آن، تست‌های شناسایی متنوعی به شرح زیر انجام شدند: آزمون تراوایی گاز جهت اندازه‌گیری اندازه متوسط حفرات و تخلخل مؤثر سطح، آزمون جرم حجمی و تخلخل توده غشا، آزمون فشار بحرانی ورودی آب و به ویژه آزمون کارایی غشاهای الیاف میان‌تهی در فرایند تماس گاز- مایع در عملیات جذب و دفع. به علاوه مقدار مقاومت غشا از سرعت فاز مایع و مقاومت انتقال جرم کلی نیز اندازه‌گیری شد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که بیشترین تأثیر در کمترین دما و کمترین زمان حرارت دهی بر ساختار غشا گذاشته شده است (دمای ◦C 80 و زمان 5 دقیقه). این نمونه غشا دارای اندازه متوسط حفرات nm) 49/97) و بیشترین تخلخل مؤثر سطح 26/81(m/1) و بالاترین فشار بحرانی ورودی آب 3/4(bar) بود. در نتیجه، میزان تر شوندگی این غشا نسبت به نمونه حرارت ندیده و دیگر نمونه‌های حرارت دیده تقریباً به میزان 22 درصد کاهش یافت. همانند آنچه در عملیات جذب دیده شد، در عملیات دفع نیز غشای حرارت دیده در دمای ◦C 80 و زمان 5 دقیقه بهترین کارایی و بازده دفع را نشان داد. بنابراین، انجام عملیات حرارتی روی غشاهای الیاف میان‌تهی پلی اترایماید راهی ساده و آسان برای بهبود کارایی این نوع از تماس دهنده‌های غشایی در عملیات جذب و دفع CO2 است.

فهرست مطالب
عنوان صفحه

1-فصل اول: مقدمه 2
1-1-مقدمه 2
1-2-بیان مسئله 3
1-3-اهمیت موضوع 5
1-4-اهداف طرح 8
1-5-روش اجرای طرح 8
1-6-چشم انداز پایان¬نامه 9
2-فصل دوم: ادبیات تحقیق 12
2-1-مقدمه 12
2-2-مروری بر فن¬آوری غشا 13
2-2-1-غشا متخلخل و غشا غیر متخلخل 13
2-2-2-فرایند جداسازی غشایی 14
2-2-3-ماژول¬های غشا 16
2-2-4-انتقال در غشاهای متخلخل 17
2-3-تماس دهنده غشایی 19
2-3-1-تماس دهنده غشایی الیاف میان¬تهی 20
2-3-2-نظم جریان در تماس دهنده‌های غشایی الیاف میان‌تهی 20
2-3-3-پدیده ترشوندگی در تماس دهنده غشایی الیاف میان‌تهی 22
2-3-3-1-غشا تر نشده (خشک) 22
2-3-3-2-غشا تر شده 23
2-3-3-3-غشا تر شده جزئی 23
2-3-3-4-مقایسه بین حالت ترشده و تر نشده 24
2-3-4-انتقال جرم در تماس دهنده‌های غشایی الیاف میان‌تهی 24
2-3-4-1-انتقال جرم در غشا 26
2-3-4-1-1-حالت تر شده و تر نشده 26
2-3-4-1-2-حالت تر شده جزئی 27
2-3-4-2-انتقال جرم در فاز گاز و مایع 29
2-4-بررسی ویژگی¬ها و پارامترهای مهم در تماس دهنده¬های غشایی 30
2-4-1-پارامترهای مؤثر بر تر شوندگی غشا 30
2-4-1-1-خصوصیات مواد غشا 30
2-4-1-2-تأثیر نوع و خصوصیات جاذب 32
2-4-1-2-1-کشش سطحی جاذب 34
2-4-1-2-2-گرانروی جاذب 36
2-4-1-2-3-تأثیر غلظت جاذب 38
2-4-1-3-شرایط عملیاتی 39
2-4-1-3-1-تأثیر نرخ جریان جاذب 43
2-4-2-روش¬های جلوگیری از تر شدن غشا 44
2-4-2-1-اصلاح سطح غشا برای افزایش آب ‌گریزی غشا 45
2-4-2-2-استفاده از غشاهای ترکیبی برای افزایش آب‌ گریزی غشا 46
2-4-2-3-استفاده از غشاهای نامتقارن برای افزایش آب‌ گریزی غشا 47
2-4-2-4-تأثیر ماکرو مولکول اصلاح سطح برای افزایش آب ‌گریزی غشا 48
2-5-بررسی تأثیر ساختار غشا بر کارایی و پایداری تماس دهنده‌های غشایی 51
2-5-1-تأثیر تخلخل و اندازه حفرات در ساختار غشا 51
2-5-2-بررسی تأثیر افزودنی‌ها بر ساختار غشا 53
2-5-2-1-اثر افزودن پلیمرهای با جرم مولکولی کوچک 53
2-5-2-2-اثر افزودن نانو ذرات رسی بر غشاهای ماتریس آمیخته 56
2-6-انجام عملیات حرارتی بر غشاها 60
2-7-مطالعاتی چند بر عملیات دفع CO2 در تماس دهنده¬های غشایی 61
3-فصل سوم: مواد و روش تحقیق 65
3-1-طراحی آزمایش 65
3-2-مطالعات آزمایشگاهی 67
3-2-1-انتخاب مواد 67
3-2-1-1-پلیمر 68
3-2-1-2-حلال 70
3-2-2-ساخت غشا الیاف میان‌تهی 71
3-2-3-انجام عملیات حرارتی بر الیاف میان‌تهی ساخته شده 73
3-2-4-تشریح الیاف میان‌تهی ساخته شده 76
3-2-4-1-آزمون میکروسکوپی الکترونی روبشی 76
3-2-4-2-آزمون تراوایی گاز، اندازه حفره و تخلخل مؤثر سطح 76
3-2-4-3-آزمون اندازه‌گیری تخلخل کلی و جرم حجمی 79
3-2-4-4-آزمون اندازه‌گیری فشار بحرانی ورودی آب 80
3-2-4-5-آزمون جذب CO2 81
3-2-4-6-آزمون اندازه‌گیری مقاومت انتقال جرم 84
3-2-4-7-آزمون دفع CO2 85
4-فصل چهارم: نتایج و بحث 90
4-1-مقدمه 90
4-2-نتایج آزمون¬های توصیفی 90
4-2-1-مطالعه ریخت شناسی غشاهای سنتز شده 90
4-2-1-1-تأثیر عملیات حرارتی بر ساختار غشای الیاف میان‌تهی PEI و نتایج تست SEM 92
4-2-2-تست تراوایی گاز 97
4-2-2-1-بررسی تأثیر عملیات حرارتی بر متغیرهای ساختاری غشاهای حرارت دیده 98
4-2-2-1-1-بررسی تأثیر عملیات حرارتی بر اندازه متوسط حفرات غشاهای حرارت دیده 101
4-2-2-1-2-بررسی تأثیر عملیات حرارتی بر تخلخل مؤثر سطح حفرات غشاهای حرارت دیده 102
4-2-3-پارامترهای جرم حجمی و تخلخل کلی غشا 104
4-2-3-1-تأثیر عملیات حرارتی بر تخلخل غشاهای حرارت دیده 105
4-2-3-2-تأثیر عملیات حرارتی بر جرم حجمی غشاهای حرارت دیده 106
4-2-4-پارامتر فشار بحرانی ورودی آب غشا 107
4-2-4-1-تأثیر عملیات حرارتی بر فشار بحرانی ورودی آب غشاهای حرارت دیده 107
4-3-بررسی عملکرد غشاها در عملیات جذب CO2 109
4-3-1-تأثیر عملیات حرارتی بر میزان غلظت CO2 در جاذب خارج شده از غشاهای حرارت دیده و حرارت ندیده 109
4-3-2-اندازه¬گیری میزان شار جذب CO2 توسط غشای حرارت ندیده 111
4-3-3-تأثیر عملیات حرارتی بر میزان شار جذب CO2 توسط غشاهای حرارت دیده 111
4-3-4-تأثیر عملیات حرارتی بر مقاومت و ضریب انتقال جرم 114
4-4-بررسی عملکرد غشاها در عملیات دفع CO2 118
4-4-1- بررسی تأثیر شدت جریان مایع بر غلظت CO2 در خروجی مایع در غشاهای حرارت دیده و حرارت ندیده 118
4-4-2-بررسی تأثیر شدت جریان مایع بر شار دفع در غشاهای حرارت دیده و حرارت ندیده 121
4-4-3-بررسی تأثیر شدت جریان مایع بر بازده دفع غشاهای حرارت دیده و حرارت ندیده 124
4-4-4-بررسی تأثیر دمای مایع آب بر عملیات دفع CO2 126
4-4-4-1- بررسی تأثیر دمای مایع بر غلظت CO2 در خروجی مایع در غشاهای حرارت دیده و حرارت ندیده 126
4-4-4-2-بررسی تأثیر دمای مایع بر شار دفع در غشاهای حرارت دیده و حرارت ندیده 128
4-4-4-3-بررسی تأثیر شدت جریان مایع بر بازده دفع غشاهای حرارت دیده و حرارت ندیده 130
5-فصل پنجم: نتیجه¬گیری و پیشنهادات: 135
5-1-مقدمه 135
5-2-نتیجه¬گیری 135
5-3-پیشنهاداتی برای مطالعات بعدی 137


جداسازی دی اکسید کربن از متان با غشای بستر آمیخته پلی‌اتربلوک‌آمید- نانوذره اکسیدروی

چکیده

جداسازی دی‌اکسیدکربن از متان در گاز طبیعی به منظور شیرین‌سازی گاز طبیعی انجام می‌شود. غشاهای بستر آمیخته از پلیمرهای گزینش پذیر و پرکن های غیر آلی که در زمینه جداسازی گاز بسیار مورد توجه قرار گرفته اند ساخته شده اند. در این پژوهش، غشای بسترآمیخته ی PEBA/ZnO به روش ریخته‌گری محلول پلیمری با استفاده از مخلوط آب و اتانول با نسبت وزنی 30/70 ساخته شد. مقدار بارگذاری نانواکسید روی در غشای مذکور از 0 تا %1 وزنی پلیمر متغیر بود. غشاهای ساخته شده با به کارگیری آزمون‌های FESEM، FTIR، AFM و آزمون‌های تراواش گاز مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمون FESEM پیوندی پذیرفتنی میان نانوذره‌های پرکن و بستر پلیمری، و همچنین توزیع مناسب ذرات را تا بارگذاری %1 نشان داد. فاکتورهایی از قبیل تراوایی وگزینش پذیری برای گازهای خالص CO2 ،CH4 و N2 در دمای محیط و فشار متغیر از4 تا 16 بار مورد مطالعه قرار گرفت. مقدار تراوایی گاز CO2 در غشای نانو کامپوزیتی نسبت به غشای خالص پلیمری بیشتر شد. هم چنین مقدارگزینش پذیری غشای بستر آمیخته PEBA/ZnO با بارگذاری% 1 وزنی برای مخلوط های گازی CO2/N2 و CO2/CH4 به ترتیب از 98/54 به 98/139 و 77/18 به 84/45 افزایش یافت. بنابر این نشان داده شد که غشای بسترآمیخته ی PEBA/ZnO پتانسیل بالایی در زمینه ی جداسازی CO2/N2 و CO2/CH4 خواهد داشت.

فهرست مطالب

عنوان صفحه
چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول 5
مطالعات کتابخانهای 5
1-1. گاز طبیعی 6
1-2. گازهای ترش 7
1-3. کارایی فناوری غشایی در شیرین سازی گاز طبیعی 9
1-4. تعریف غشا و انواع آن 9
1-5. غشاهای بسترآمیخته 10
1-5-1. فاز پلیمری در ساخت غشا 11
1-5-2. فاز پراکنده در ساخت غشا 12
1-6. انتقال گاز در غشاها 14
1-6-1. مکانیسم تراوش گاز 14
1-6-2. مدل حلالیت – نفوذ 14
1-7. مدل ماکسول در پیش بینی رفتار غشای بسترآمیخته 16
1-8. حالت های غیرایده آل در غشاهای بسترآمیخته 17
1-9. ته نشینی و کلوخه شدن ذرات 19
1-10. هدف از انجام پژوهش 19
فصل دوم 20
مواد، تجهیزات و کارهای تجربی 20
2-1. انتخاب مناسب فاز پلیمری و پراکنده 21
2-1-1. فاز پلیمر 21
2-1-1-1.فاز پلیمر: پلی اتر بلوک آمید(PEBA) 21
2-1-1-2. پلیمر PEBA 1657 25
2-1-2. فاز پراکنده در ساخت غشا: نانو اکسید روی 27
2-2. کارهای تجربی 31
2-2-1. ساخت غشا 31
2-2-1-1. ساخت فیلم غشای پلیمری خالص PEBA 31
2-2-1-2. ساخت غشاهای بسترآمیخته PEBA/ZnO 32
2-2-2. جداسازی گاز 34
2-2-2-1. مدول غشایی 34
2-2-2-2. آزمون های تراوایی 34
2-2-2-3. تراوایی گاز در غشاهای پلیمری 35
2-2-2-4. نحوه انجام آزمایش ها 38
2-2-2-5. محاسبه میزان تراوایی غشا 38
2-3. روش های ارزیابی ساختاری 39
فصل سوم 41
نتایج و بحث 41
3-1. ارزیابی ساختاری 42
3-1-1. آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM) 42
3-1-2. مطالعه طیف سنجی انتقال فوریه زیر قرمز(FTIR) 45
3-1-3. میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) 46
3-2. نتایج آزمایشهای جداسازی گاز 49
3-2-1. آزمون تراوایی گاز خالص 50
3-2-1-1. غشای پلیمری خالص 50
3-2-1-2. غشاهای بسترآمیخته PEBA/ZnO 51
3-2-2. مقایسه تراوایی غشای خالص و غشاهای بسترآمیخته PEBA/ZnO 53
3-2-3. مقایسه گزینش پذیری غشاهای خالص و بسترآمیخته PEBA/ZnO 54
فصل چهارم 58
نتیجه گیری و پیشنهادات 58
4-1. نتیجه گیری 59
4-2. پیشنهادات 60
مراجع 61
Abstract 68

————————————————————————————————————————————–

برای دریافت فایل بر روی لینک زیر کلیک نمایید.

تومان49,000 تومان39,000افزودن به سبد خرید

————————————————————————————————————————————–