سنتز و بررسی عملکرد غشای زمینه مختلط پلیمر PEBA و زئولیت با ساختار CHA در شیرین سازی گاز طبیعی
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Synthesis and investigation of mixed matrix membrane using PEBA polymer and zeolite with CHA structure in natural gas sweetening
نام نخستين پديدآور
/رقیه عبادی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی شیمی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۷
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۹۶ص.
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
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی شیمی- فرایندهای جداسازی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۷/۱۱/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
وجود گازهای اسیدی در گاز طبیعی باعث خوردگی تجهیزات و خطوط لوله انتقال گاز میشوند .دیاکسیدکربن یکی از این گازهای اسیدی است که در گاز طبیعی یافت میشود .به دلیل ویژگیهای منفی، این ناخالصی، علاوه بر اینکه میتواند به تجهیزات صنایع صدمات گستردهای وارد نماید، باعث کاهش ارزش و قیمت گاز طبیعی نیز میشود .بنابراین باید دیاکسیدکربن از گاز طبیعی جدا گشته و تا جای ممکن میزان آن در گاز طبیعی تقلیل یابد .روشهای زیادی جهت جداسازی گاز کربندیاکسید استفاده میشود .یکی از این روشها استفاده از غشاء برای جداسازی مواد و ناخالصیها میباشد .درمیان غشاها، جداسازی گازی توسط انتقال انتخابپذیر در غشاهای زمینهمختلط یکی از شاخههای به سرعت در حال رشد فناوری غشایی است .در این غشاها خواص انعطافپذیری، شکلدهی و ارزانی پلیمرها با خاصیت جداسازی بسیار بالای مواد متخلخل معدنی ترکیب شدهاست .بنابراین انتظار میرود غشای حاصل بهطور همزمان از عبوردهی و انتخابپذیری بالایی برخوردار باشد .در پروزهی حاضر، غشاهای خالص و زمینهمختلط PEBAX -۱۶۵۷- SiCHAبا استفاده از حلال آب اتانول به روش قالبگیری، جهت استفادهی همزمان خواصPEABX -۱۶۵۷ و زئولیتCHA - Siدر جداسازیCO ۲/CH۴ تهیه شد .از تستهای عبوردهی گاز خالص و مخلوط، آزمون تنش کرنش، طیفسنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) و تصویربرداری با میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) جهت ارزیابی غشاهای خالص و زمینهمختلط استفاده شد .سپس عملکرد غشاهای خالص و زمینهمختلط در دمای محیط و در فشارهای مطلقbar ۷-۳ و درصدهای زئولیت ۱۵-۵( وزنی/وزنی) مورد بررسی قرار گرفت .نتایج نشان داد که با افزودن زئولیت به غشای پلیمری عملکرد این غشا نسبت به غشای پلیمریPEBAX -۱۶۵۷ بهبود چشمگیری داشتهاست .بهطوریکه عبوردهی برای غشای MMM ۱۵ در فشار مطلقbar ۷ از ۶.۸۰ به barrer ۲۶.۱۳۸ و انتخابپذیری برای غشای MMM ۱۰ در فشارbar ۴ از ۴.۱۷ به ۲۸.۲۳ افزایش یافتهاست .بعد از بررسیهای لازم برای انتخاب غشای مناسب، غشای MMM ۱۰ برای ارزیابی غشا در جداسازی گاز مخلوطCO ۲/CH۴ انتخاب شد .این ارزیابی برای دو ترکیب درصد متفاوتCO ۲/CH۴ و در فشار نسبیbar ۴ انجام شد .در حضور ۳۰ متان در جریان خوراک عبوردهی غشا نسبت به گازCO ۲،barrer ۸۳.۷۲ و انتخابپذیری آن ۰۴.۱۱ گز ارش شد .در حضور ۷۰ متان، انتخابپذیری افزایش یافته و به ۳۳.۱۴ و عبوردهی غشا نسبت به گازCO ۲ به barrer ۷۱.۶۳ رسید
متن يادداشت
The presence of acid gases in natural gas causes corrosion of equipment and gas pipelines. Carbon dioxide is one of these acid gases found in natural gas. Due to its negative characteristics, this impurity, in addition to being able to inflict extensive damage to the industrial equipment, also reduces the price of natural gas. Therefore, carbon dioxide should be separated from natural gas and, as much as possible, be reduced in natural gas. Many methods are used to isolate carbon dioxide gas. One of these methods is the use of membranes for the separation of materials and impurities. Among the membranes, the separation of gases by selective transfer in the mixed matrix membranes is one of the rapidly growing branches of membrane technology. In these membranes, the properties of flexibility, processability and low cost of polymers are combined with the very high separation properties of mineral porous materials. Therefore, it is expected that the resulting membrane will have high permeability and selectivity at the same time. In the present study, pure PEBAX-1657-Si-CHA membranes were prepared using a water-ethanol, as solvent, with casting method for simultaneous use of PEABX-1657 and Si-CHA zeolite in the CO2 / CH4 sepaartion. Pure and mixed gas flow tests, strain - stress test, infrared Fourier transform (FTIR) spectroscopy, and scanning electron microscopy (SEM) imaging were used to evaluate neat and mixed matrix membranes. Then, the performance of neat and mixed matrix membranes at ambient temperature and at absolute pressures of 3-7 bar and 5-15 loading of zeolite (w / w) were investigated. The results showed that with the addition of zeolite to the polymer membrane, the membrane performance was significantly improved compared to the PEBAX-1657 polymer membrane. The membrane permeability for MMM 15 at absolute pressure of 7bar increases from 80.6 to barrer 138.2627 and selectivity for MMM 10 membrane at 4bar increased from 17.4 to 23.28. Following the necessary studies to select the appropriate membrane, MMM 10 was selected to evaluate the membrane performance in the separation of CO2/CH4 gas mixtures. This assessment was performed for two different combinations of CO2/CH4 and at pressure of 4bar. In the presence of 33 of methane in the feed, the membrane permeability was 86.32 barrer and its selectivity was 11.82. In the presence of 62 of methane, the selectivity dropped slightly to 10.23 and permeability of 18.68 barrer was resulted
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Synthesis and investigation of mixed matrix membrane using PEBA polymer and zeolite with CHA structure in natural gas sweetening