عنوان

سنتز زئولیت SSZ-۱۳ و ارزیابی خاصیت جذب سطحی آن در جداسازی الفین از پارافین

IR

۴۴۰۳پ

فارسی

IR

سنتز زئولیت SSZ-۱۳ و ارزیابی خاصیت جذب سطحی آن در جداسازی الفین از پارافین

[پایان‌نامه]

Synthesis of Zeolite SSZ-۱۳ and evaluation of its adsorption property in separating olefin from paraffin

/وحیده آخوندی

: صنعتی سهند

، ۱۳۹۸

۸۷ص.

:

زبان: فارسی

زبان چکیده: فارسی

چاپی - الکترونیکی

مصور، جدول، نمودار

کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی- ترموسینتیک و کاتالیست

۱۳۹۸/۰۶/۰۱

صنعتی سهند

یکی از مهم‌ترین فرآیندهای صنایع پتروشیمی با توجه به اهمیت دستاورد، جداسازی گازهای سبک مانند اتان و اتیلن می‌باشد که معمولا توسط تقطیر سردسازی با مصرف انرژی زیاد و هزینه جداسازی بالا انجام می‌شود .اهمیت این موضوع باعث رغبت پژوهشگران برای یافتن روش جایگزین مناسب شده‌است .در این پژوهش نیز هدف، مطالعه روش جذب سطحی برای این فرآیند است .در ابتدا سنتز زئولیتSSZ -۱۳ با قالب TMAda در راستای کاهش۱۲/۵ درصدی مقدار قالب مصرفی مورد بررسی قرار گرفت .در ادامه کار زئولیتSSZ -۱۳ سنتز شده ، با یون‌های نقره و مس بطور موفقیت‌آمیز تبادل یونی شدند .سپس جذب‌سطحی اتیلن و اتان بر روی زئولیت‌های حاصل بررسی و ایزوترم‌های تعادلی و سینتیک جذب‌سطحی بررسی شدند .عملکرد جذب دوتایی گاز اتیلن و اتان در زئولیت‌های سنتز شده توسط IAST مورد بررسی قرار گرفت .خواص تعادلی و سینتیکی سه نوع کاتیون موجود در ساختار زئولیتSSZ -۱۳ در جذب سطحی اتیلن و اتان در سه دمای ۳۰۳، ۳۳۳ و ۳۶۳ کلوین در بازه فشار ۰ - ۱ بار بررسی شد .داده‌های حاصله با ایزوترم لانگمیر برازش شده‌اند .تحلیل نتایج به‌دست آمده برای دمای ۳۰۳ کلوین در سه جاذب یاد شده، نشان می‌دهد براثر تبادل یون سدیم با مس به‌علت عدم تغییر مقدار جذب اتیلن و کاهش مقدار جذب اتان، انتخاب‌پذیری تعادلی اتیلن به اتان در زئولیت حاوی یون مس افزایش یافته است .پیش‌بینی عملکرد جذب توسط IAST نیز همین نتیجه را نشان داده‌است .وجود یون نقره باعث افزایش ۳۸ درصدی جذب اتیلن و ۲۷ درصد جذب اتان نسبت به سدیم شده‌است .همچنین بیشترین ضریب هنری برای اتیلن و اتان درSSZ- Ag-۱۳ مشاهده شده‌است که از مقادیر جذب بالاتر نسبت به دو جاذب دیگر ناشی می‌شود .گرمای جذب پیش‌بینی شده با رابطه آرنیوس برای اتیلن و اتان به ترتیب برابر۴۳/۲۸۲وkJ mol -۱ ۳۷/۷۴۵ و ضرایب هنری در دمای بینهایت برای اتیلن و اتان به ترتیب برابر با ۱۰-۸‌۳/۷۹۴وmol kg -۱kPa -۱ ۱۰-۸‌۸/۷۱۲ می‌باشد .بنابراین تمایل جذب برای اتیلن بیشتر است.محاسبه گرمای آزاد شده در اثر جذب اتیلن و اتان در زئولیتSSZ- Na-۱۳ نشان می‌دهد به دلیل پیوند پای اتیلن و زئولیت، گرمای جذب بیشتری آزاد می‌شود .روند افزایشی گرمای آزاد شده با افزایش مقدار جذب، ناشی از برهمکنش مولکول‌های جذب شده با یکدیگر است.

712/8. Therefore, the adsorption tendency is higher for ethylene. The calculation of the heat released due to the adsorption of ethylene and ethane in Na-SSZ-13 zeolite shows that due to the bonding of ethylene and zeolite feet, more adsorption heat is released. The increasing trend of released heat with increasing amount of adsorption is due to the interaction of adsorbed molecules with each other. ‌ One of the most important processes in the petrochemical industry, due to the importance of achievement, is the separation of light gases such as ethane and ethylene, which is usually done by cooling distillation with high energy consumption and high separation cost. The importance of this issue has made researchers want to find a suitable alternative method. In this study, the purpose is to study the adsorption method for this process. Initially, the synthesis of SSZ-13 zeolite with TMAda mold was investigated in order to reduce the amount of mold used by 12.5 . The synthesized SSZ-13 zeolites were successfully ionized with silver and copper ions. Then the surface adsorption of ethylene and ethane on the resulting zeolites was investigated and the equilibrium isotherms and adsorption kinetics were investigated. The dual adsorption performance of ethylene and ethane gas on zeolites synthesized by IAST was investigated. Equilibrium and kinetic properties of three types of cations in SSZ-13 zeolite structure were investigated in the adsorption of ethylene and ethane at three temperatures of 303, 333 and 363 K in a pressure range of 0-1 bar. The resulting data are fitted with the Langmuir isotherm. Analysis of the results obtained for the temperature of 303 K on the three adsorbents shows that the equilibrium selectivity of ethylene to ethane in zeolite containing copper ions due to the exchange of sodium ions with copper due to no change in the amount of ethylene adsorption and reduction of ethane adsorption Increased. The prediction of adsorption performance by IAST has shown the same result. The presence of silver ions increased the uptake of ethylene by 38 and the uptake of ethane by 27 compared to sodium. Also, the highest artistic coefficient for ethylene and ethane is observed in Ag-SSZ-13, which results from higher adsorption values than the other two adsorbents. The predicted adsorption heat with Arrhenius relation for ethylene and ethane is 43.228 and 37745 kJ mol-1, respectively, and the artistic coefficients at infinite temperature for ethylene and ethane are 3.794 8 8-10 and mol kg-1 kPa-, respectively. 1 is 8-10

ba

Synthesis of Zeolite SSZ-۱۳ and evaluation of its adsorption property in separating olefin from paraffin

اتیلن

اتان

جذب‌سطحی

سینتیک

تعادل

زئولیت SSZ-۱۳

ethylene, ethane, Adsorption, Kinetic, Equilibrium, SSZ-13 zeolite

اتیلن، اتان، جذب‌سطحی، سینتیک، تعادل، زئولیت SSZ-۱۳

آخوندی، وحیده

مقصودی، حافظ، استاد راهنما

ایران

20230912

شیمی ،۲۰۹۹۹ ،۱۳۹۸

ت‌یلوئز زتنس‍ SSZ-13 ن‌یفاراپ‍ زا ن‌یفلا ی‌زاسادج‍ رد ن‌آ ی‌حطس‍ ب‌ذج‍ ت‌یصاخ‍ ی‌بایزرا و.pdf

عادی

عادی

b16.pdf

pch20999.pdf

0

ایمانی

متن

0

پ۴۴۰۳

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y