ساخت غشای کامپوزیتی لایه نازک آلیاژ PEBA روی پایههای نانوساختار پلیمری
General Material Designation
[پایاننامه]
First Statement of Responsibility
/سعید خانمحمدی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی شیمی
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۳
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۰۶ ص
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
INTERNAL BIBLIOGRAPHIES/INDEXES NOTE
Text of Note
کتابنامه در آخر پایان نامه
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
طراحی فرایندهای جداسازی
Date of degree
۱۳۹۳/۱۰/۰۰
Body granting the degree
صنعتی سهند
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
وجود گازهای اسیدی مانند CO۲ و H۲S در گاز طبیعی باعث خوردگی تجهیزات و خطوط لولهی انتقال گاز میشود .از طرفی CO۲ ارزش حرارتی گاز طبیعی را کاهش میدهد و H۲S نیز گازی سمی است، بنابراین حذف گازهای اسیدی از گاز طبیعی (شیرینسازی گاز طبیعی) ضروری میباشد. فرایند غشایی به عنوان یکی از فرایندهای نوین، میتواند در زمینه شیرینسازی گاز طبیعی مورد استفاده قرار گیرد .در این پایاننامه، PEBA به دلیل کارایی بالای آن در حذف همزمان CO۲ وH۲S ، به عنوان مادهی غشایی مناسب انتخاب شده است .مطالعات نشان داد که غشاهای PEBA میتوانند برای رسیدن به عملکرد بهتر در جداسازی گازها، در ساختار کامپوزیتی چند لایه تهیه شوند .برای ساخت غشای کامپوزیتی با قابلیت استفاده در شرایط عملیاتی مختلف، پایهی غشایی باید پایداری بالایی داشته باشد، بنابراین غشایPVDF ، با توجه به مقاومت شیمیایی و مکانیکی بالای آن به عنوان پایهی غشای کامپوزیتی انتخاب شده است .در ساخت غشاهای کامپوزیتی با لایه نازک یکنواخت، اندازهی حفرات پایهی غشایی از اهمیت ویژهای برخوردار است، از این رو در این پروژه پایههای PVDF با لایهای از PDMS با سطح نانوساختار اصلاح شده و سپس به منظور ساخت غشای کامپوزیتی چند لایهی PEBA به کار برده شده است .اصلاح سطح پایهیPVDF ، علاوه بر کاهش اندازه حفرات سطحی پایه به کمتر از ۴۰ نانومتر، زبری سطح پایه را نیز کاهش داده و تا مقادیر کمتر از ۶۰ نانومتر رسانده است .به منظور بررسی تشکیل لایه یکنواخت از PDMS و PEBA از آزمون عبوردهی گازهای خالص CO۲ و N۲ استفاده شده و ریزساختار غشاها با استفاده از تصاویر SEM و AFM مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل نشان داده است که ضخامت لایهی انتخابگر PEBA در غشاهای نهایی در محدود ۲ تا ۵ میکرومتر بوده است .عملکرد غشاهای ساخته شده، به وسیله آزمون عبوردهی گازهای خالص و مخلوط های گازی CO۲-N۲ وCO۲-CH۴ مورد ارزیابی قرار گرفته است .در نهایت اثر افزودن PEG به PEBA به منظور بهبود عبوردهی غشاها مورد بررسی قرار گرفته و با حالتی که از PEBA خالص به عنوان لایهی غشایی استفاده گردید، مقایسه شده است .نتایج حاصل از عبوردهی گازها نشان میدهد که غشاهای ساخته شده عملکرد مطلوبی در جداسازی CO۲ از CH۴ دارد، به نحوی که انتخابگری ایدهآل و واقعی این غشاها برای CO۲ نسبت به CH۴ به ترتیب حدود ۱۱ و ۸ به دست آمده است .از نقطه نظر عبوردهی نیز غشاهای ساخته شده میتوانند به لحاظ عملکردی با سایر کارهای تحقیقاتی و غشاهای تجاری PEBA رقابت نمایند طوری که برای غشاهای آلیاژی ضریب عبوردهی تا حدود Barrer ۲۴۰ نیز افزایش یافته است .با توجه به حضور درصد بالایی از گازهای اسیدی در گاز طبیعی ایران، شیرینسازی آن با استفاده از این غشاها میتواند در صنعت گاز طبیعی کشور بسیار حائز اهمیت باشد