جداسازی نیتروژن از متان با استفاده از کلینوپتیلولیت
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Separation of nitrogen from methane using clinoptilolite
نام نخستين پديدآور
/امید منافی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی شیمی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۴۰۰
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۸۵ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
متن يادداشت
زبان چکیده: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی شیمی- فرآیندهای جداسازی
زمان اعطا مدرک
۱۴۰۰/۰۷/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
وجود ناخالصیهایی مانند نیتروژن در جریان گاز طبیعی باعث بالا رفتن هزینههای حمل و نقل آن و همچنین کاهش ارزش حرارتی گاز طبیعی میشود .در حال حاضر جداسازی نیترژن از متان به روش تقطیر تبریدی انجام میشود که فرآیندی پر هزینه و با مصرف انرژی بالا میباشد .مطالعات متعددی بر روی فرآیندهای جایگزین تقطیر تبریدی انجام شده است که یکی از این فرآیندها، جذب با تناوب فشاری (PSA) میباشد که در صورت استفاده از جاذبی که نسبت به نیتروژن انتخابپذیر باشد میتوان هزینههای مایع سازی اولیه و فشردهسازی ثانویه که در تقطیر تبریدی وجود دارد حذف شود .در تحقیق حاضر از کلینوپتیلولیت تهیه شده از شرکت نگین پودر سمنان برای ارزیابی امکان جداسازی نیتروژن از متان به روش جذب سطحی استفاده شده است .با توجه به مزایای کلینوپتیلولیت از جمله هزینه کم، دسترسی آسان و قابلیت تبادل کاتیون بالا از این جاذب برای جداسازی نیتروژن و متان استفاده شده است .جهت اصلاح کلینوپتیلولیت به روش تبادل یون از کاتیونهایMg ۲+،Na + وLi + استفاده شده است .دادههای جذب تعادلی برای گازهای متان و نیتروژن در دمای K ۳۰۳ و تا فشار bar ۵ به صورت آزمایشگاهی و با استفاده از سامانه جذب سطحی به روش حجم سنجی تعیین شدند .برازش دادههای جذب تعادلی با استفاده از ایزوترمهای لانگمویر و تات انجام شد .جهت بررسی جذب سینتیکی گازهای متان و نیتروژن دادههای سرعت بارگیری گازها با استفاده از مدل نفوذ همدمای کرانک برازش شدند و مقادیر ثابت زمانی نفوذ محاسبه گردید .فاکتور جداسازی نیتروژن نسبت به متان برای نمونه خام کلینوپتیلولیت و اصلاح شده با کاتیونهایMg ۲+،Na + وLi + بهترتیب برابر با ۰/۲، ۰/۳۷، ۱ و ۱/۵۵ بدست آمد .مقادیر انتخابپذیری سینتیکی نیتروژن نسبت به متان برای نمونه خام کلینوپتیلولیت و نمونههای اصلاح شده با کاتیونهایMg ۲+،Na + وLi + در نقطه تعادلی اول و فشار تقریبی bar ۰/۳۵ بهترتیب برابر با ۱/۸۵، ۲/۶۳، ۶/۹ و ۱۰/۴۵ محاسبه شد .کلینوپتیلولیت اصلاح شده با کاتیونLi + انتخابپذیری تعادلی و سینتیکی مناسبی نسبت به نیتروژن از خود نشان داد.
متن يادداشت
The presence of impurities such as nitrogen in the natural gas stream increases its transportation costs as well as reduces the thermal value of natural gas. At present, nitrogen separation from methane is done by refrigeration distillation, which is an expensive process with high energy consumption. Numerous studies have been performed on alternative processes for refrigeration distillation. One of these processes is pressure swing adsorption (PSA), which can eliminate the costs of primary liquefaction and secondary compression in refrigeration distillation if a proper nitrogen-selective adsorbent is elected. In the present study, clinoptilolite prepared from Negin Powder Company of Semnan has been used to evaluate the possibility of nitrogen separation from methane by the adsorption method. Due to the advantages of clinoptilolite such as low cost, easy access and high cation exchange capacity, this adsorbent has been used to separate nitrogen and methane. Mg2+, Na+ and Li+ cations have been used to modify clinoptilolite by ion-exchange method. Equilibrium adsorption data for methane and nitrogen gases at a temperature of 303 K and up to 5 bar pressure were determined on a laboratory scale by using a volumetric adsorption system. Equilibrium adsorption data were fitted using Langmuir and Tat isotherms. To investigate the kinetic adsorption of methane and nitrogen gases, the gas loading velocity data were fitted using the crank isothermal diffusion model and diffusion time constant values were calculated. Nitrogen separation factor compared to methane for crude clinoptilolite sample and the modified sample with Mg2+, Na+ and Li+ cations were 0.2, 0.37, 1 and 1.55, respectively. Kinetic selectivity of nitrogen to methane for crude clinoptilolite samples and samples modified with Mg2+, Na+ and Li+ cations at the first equilibrium point and approximate pressure of 0.35 bar was calculated 1.85, 2.63, 6.9, and 10.45, respectively. Li+ cation-modified clinoptilolite showed good equilibrium and kinetic selectivity to nitrogen
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Separation of nitrogen from methane using clinoptilolite