تهیه و ارزیابی غشاهای زمینه مختلط PVC/ZSM-۵ جهت جداسازی دیاکسیدکربن از نیتروژن
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Preparation and evaluation of PVC/ZSM-۵ mixed matrix membranes for separation of carbon dioxide from nitrogen
نام نخستين پديدآور
/نیما شجاعی راد
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
۶۸ص.
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
یکی از مشکلاتی که اکوسیستم و زندگی موجودات زنده را به شدت تحت تأثیر قرار داده است، بحث آلودگی و گرمایش زمین حاصل از گازهای گلخانهای به ویژهCO ۲ میباشد .سازمانهای حفاظت از محیط زیست با وضع قوانین مختلفی همواره در تلاش هستند که میزان این آلایندهها به حداقل برسد .به همین منظور، از روشهای جداسازی مختلفی مانند جذب، جذب سطحی و غیره برای جداسازی این گاز استفاده میشود تا میزان پخش آن در محیط کاهش یابد .یکی از این روشها فرآیندهای جداسازی غشایی میباشد که اخیرا مورد توجه بسیاری از صنایع قرار گرفته است .از بین غشاها، انواع پلیمری آنها به دلیل قیمت تمام شدهی پایین آنها و همچنین عملکرد مطلوب، دارای پتانسیل بالایی هستند اما از تراوایی پایینی برخوردارند .به همین منظور، از رویکردهایی مانند غشاهای زمینه مختلط، جهت بهبود تراوایی این غشاها استفاده میگردد .هدف از این تحقیق، بررسی تأثیر ذرات زئولیتیHZSM -۵ بر روی عملکرد غشاهای پلیمری PVC میباشد .در رسالهی حاضر، غشاهای PVC خالص و زمینه مختلطPVC/HZSM -۵ با مقادیر ۳، ۹، ۱۵، ۳۰، ۴۰ و ۵۰ وزنی از زئولیت، توسط تکنیک EIPS تهیه شدند .ذرات تهیه شده با آزمونهایIR- FT،XRD ، BET وSEM- FE، نمونههای غشایی خالص و زمینه مختلط حاوی ۳، ۹ و ۱۵ وزنی زئولیت با آزمونSEM - FEو تمامی غشاها به وسیلهی آزمون تراواییسنجی با استفاده از گازهایCO ۲ وN ۲ تحت مطالعه و بررسی قرار گرفتند .آزمونهای مشخصهیابیIR- FT، XRD وSEM- FE، صحت فرآیند سنتز ذرات زئولیتی را تأیید کرد .مطابق آزمونBET ، سطح ویژهی ذرات سنتز شده برابر باm ۲g-۳۲۱/۱۱ بود .تصاویرSEM - FEبرای غشا، در مقادیر پایینی از زئولیت، مورفولوژی مناسب در فصل مشترک پلیمر-ذرات را نشان داد، اما با افزایش مقادیر زئولیت، کاهش چسبندگی ذرات و پلیمر و کلوخه شدن ذرات مشاهده گردید .از طرف دیگر، آزمون تراوایی غشا نشان داد که ذرات مذکور تراوایی غشا را به طور چشمگیری برای گازهایCO ۲ وN ۲ افزایش میدهند، به طوری که میزان آن برایCO ۲ وN ۲ به ترتیب از ۰/۴۱۵ و ۰/۰۳۳ برر در حالت خالص به ۱۷۴/۸ و ۱۳۲/۶ برر در غشای محتوی ۵۰ وزنی زئولیت رسید .اما این افزایش در تراوایی به کاهش شدید انتخابگری انجامید، به طوری که انتخابگریCO ۲/N۲ از ۱۲/۵ به ۱/۳ کاهش یافت .همچنین، بالاترین مقدار انتخابگری در غشای محتوی ۳ وزنی حاصل شد که مقدار ۱۷/۸ بود .
متن يادداشت
One of the problems that has severely affected the ecosystem and the life of living organisms is the issue of pollution and global warming caused by greenhouse gases, especially CO2. Environmental protection organizations are constantly trying to minimize the level of these pollutants by enacting various laws. For this purpose, various separation methods such as absorption, adsorption and etc. are used to separate this gas to reduce its diffusion in the environment. One of these methods is membrane separation processes, which has recently attracted the attention of many industries. Among the membranes, polymer membranes have high potential for application due to their low cost and good performance, however, these membranes suffer from low permeability. Therefore, some approaches such as mixed matrix membranes are used to improve the permeability of these membranes. The aim of this study was to investigate the effect of HZSM-5 zeolite particles on the performance of PVC polymer membranes. In the present dissertation, neat PVC membrane and PVC/HZSM-5 MMMs prepared by EIPS technique with 3, 9, 15, 30, 40 and 50 wt. of zeolite loadings. Synthesized particles characterized by FT-IR, XRD, BET and FE-SEM Analysis, neat membranes and MMMs containing 3, 9 and 15 wt. of zeolite were characterized by FE-SEM and all of the membranes were evaluated by permeability test using CO2 and N2 gases. FT-IR, XRD and FE-SEM characterization analysis confirmed the precision of the zeolite particle synthesis process. According to the BET Analysis, the specific surface area of the synthesized particles was 321/11 m2g-1. FE-SEM images of membranes, showed a suitable morphology at the polymer-particle interface at low zeolite loading, but the adhesion between particles and polymer and also particles agglomeration was observed with increasing of zeolite loading. On the other hand, membrane permeability tests showed that these particles significantly increase membrane permeability for CO2 and N2 gases, so that its values for CO2 and N2 gasses increased from 0.415 and 0.033 bar in neat membrane to 174.8 and 132.6 barrer in the MMMs containing 50 wt. loading of zeolite, respectively. However, this increment in permeability led to a sharp decrease in selectivity, so that CO2/N2 selectivity decreased from 12.5 to 1.3. Also, the highest selectivity was obtained in the MMM containing 3 wt. of zeolite loading, which was 17.8.
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Preparation and evaluation of PVC/ZSM-۵ mixed matrix membranes for separation of carbon dioxide from nitrogen