مدل سازی فرایند جداسازی گاز co2 با استفاده از غشاء

اختصاصی از نیک فایل مدل سازی فرایند جداسازی گاز co2 با استفاده از غشاء دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

در این مقاله جذب فیزیکی و شیمیایی دی اکسید کربن در داخل سه حلال از طریق بررسی های تجربی و مدل سازی ریاضی ارزیابی شده است. یک غشاء هالوفایبر پلی پروپیلنی در این مقاله برای بررسی تأثیر شرایط عملیاتی مختلف و تنظیم دبی های گوناگون در حذف CO2 از یک مخلوط دو جزئی شامل 10% حجمی CO2 در متان مورد استفاده قرار گرفته است. یک مدل ریاضی دو بعدی عمومی جهت توصیف تأثیر شدت جریان گاز و مایع روی میزان مرطوب بودن غشاء و روی حذف CO2 در هنگام استفاده از تماس دهنده های غشایی هالوفایبر توسعه داده شده است. این مدل شرایط مرطوب، غیر مرطوب و رطوبت جزئی را در نظر گرفته است. همچنین این مقاله نفوذ محوری و شعاعی را در داخل تیوب، غشاء و پوسته در تماس دهنده در نظر گرفته است. پروفیل سرعت سهمی وار جریان آرام برای جریان در داخل تیوب استفاده می شود در حالیکه برای پوسته از مدل سطح آزاد Happle استفاده شده است. تأثیر شدت جریان های گاز و مایع هم برای سه حلال بررسی شده است. پیشگویی های مدل در توافقات خوبی با یافته های تجربی هستند و نشان می دهد که میزان رطوبت غشاء بستگی زیادی به شدت جریان های گاز و مایع دارد. در دبی های بالای حلال و دبی کم گاز، غشاء با حفره های بزرگ، حتی در شرایط غیر مرطوب هم، مرطوب نشان داده می شود.

فهرست مطالب

فصل اول:مروری بر فرایندهای غشایی

1-1مقدمه. 2

1-2 غشا 3

1-2-1 تقسیم بندی غشاها 5

1-2-1-1 تقسیم بندی بر اساس مکانیسم حاکم بر جداسازی.. 5

1-2-1-2 تقسیم بندی بر اساس جنس غشا 5

1-2-1-2-1 غشاهای پلیمری.. 6

1-2-1-2-2 غشاهای مایع. 7

1-2-1-2-3 غشاهای سرامیکی.. 8

1-2-1-2-4 غشاهای فلزی.. 10

1-2-1-3 تقسیم بندی بر اساس شکل هندسی غشا 12

1-2-1-4 تقسیم بندی بر اساس ساختار غشا 14

1-2-1-5 مرفولوژی.. 14

1-2-1-5-1 غشاهای سیمتریک... 15

1-2-1-5-2 غشاهای اسیمتریک... 15

1-2-1-5-3 غشاهای کمپوزیت... 16

1-2-1-5-4 غشاهای منفذ دار یا متخلخل.. 16

1-2-1-5-5 غشاهای متراکم. 17

1-2-1-6 ماهیت شیمیایی.. 17

1-2-1-6-1 غشاهای آلی.. 17

1-2-1-6-2 غشاهای معدنی.. 17

1-2-2 ویژگی های غشاها 18

1-2-3 کاربردهای غشا 18

1-3 فرایندهای غشایی.. 19

1-3-1 اسمز معکوس(RO) 20

1-3-2 نانوفیلتراسیون(NF) 22

1-3-3 اولترافیلتراسیون(UF) 24

1-3-4 میکروفیلتراسیون(MF) 26

1-3-5 الکترودیالیز(ED) 27

1-3-6 جداسازی گازی.. 28

1-3-7 تراوش تبخیری.. 29

1-4 نتیجه گیری.. 30

فصل دوم:استفاده های صنعتی از غشاء

2-1 مقدمه. 33

2-2 جداسازی گاز توسط تکنولوژی غشایی.. 33

2-2-1 مزایای تکنولوژی غشائی: 34

2-2-2 مهمترین زمینه های فناوری غشایی در صنعت نفت عبارتند از: 34

2-2-3 شیرین سازی گاز طبیعی با استفاده از غشا 35

2-3 توسعه کاربرد تکنولوژی غشاء برای تصفیه پساب های حاوی مواد آلی.. 38

2-4 اساس جداسازی غشایی با نگرش خاص بر جداسازی اکسیژن-نیتروژن از هوا 39

2-5 اثر حضور اتان و ناخالصی های همراه آن بر عملکرد جداسازی دی اکسید کربن از متان برای غشاهای پلی ایمیمد از نوع کاردو و پلی فنیلن اکسید. 40

فصل سوم:جداسازی CO2 از گاز طبیعی در فشار بالا با استفاده از غشاء

3-1 چکیده 45

3-2 مقدمه. 45

3-3 توسعه مدل. 49

3-3-1 موازنه جرم داخل پوسته. 53

3-3-2 موازنه جرم داخل غشا 54

3-3-3 موازنه جرم داخل تیوب.. 55

3-3-4 خواص فیزیکی و شیمیایی.. 56

3-4 نتایج و بحث ها 59

3-4-1 جذب فیزیکی.. 59

3-4-1-1 اعتبار سنجی مدل. 62

3-4-1-2 اثر خواص غشا 63

3-4-2 جذب شیمیایی.. 66

3-4-2-1 اعتبار سنجی مدل. 67

3-4-2-2 اثرات خواص غشا 69

3-5 نتیجه گیری.. 75

فصل چهارم:ارزیابی جداسازی CO2 با استفاده از غشاهای تماس دهنده رطوبت پذیر

4-1 مقدمه. 78

4-2 توسعه مدل. 79

4-2-1 موازنه جرم. 80

 4-2-1-1 موازنه جرم قسمت لوله (Tube side) 80

4-2-1-2 موازنه جرم قسمت غشا 82

4-2-1-2-1 قسمت مرطوب غشا (mem-1) 82

4-2-1-2-2 قسمت غیر مرطوب غشا (mem-2) 83

4-2-1-3 موازنه جرم قسمت پوسته (shell side) 83

4-2-2 خواص فیزیکی و حل عددی.. 84

4-2-3 جذب شیمیایی.. 84

4-3 آزمایشات تجربی.. 85

4-4 نتایج و توضیحات.. 87

4-4-1 جذب شیمیایی با شرایط کاملاً مرطوب: 87

4-4-2 جذب شیمیایی با شرایط رطوبت جزئی.. 88

4-4-3 جذب فیزیکی.. 92

4-5 نتیجه گیری.. 92

نتیجه گیری.. 94

مراجع. 95