31 شهریور 1400

علی ایزدبخش

مرتبه علمی:
نشانی: دانشکده مهندسی نفت، گاز و پتروشیمی - گروه مهندسی شیمی
تحصیلات: مهندسی شیمی
تلفن:
دانشکده: دانشکده مهندسی نفت، گاز و پتروشیمی

مشخصات پژوهش

عنوان
مدلسازی راکتور غشایی لوله ای در فرآیند جداسازی هیدروژن
نوع پژوهش پارسا
کلیدواژه‌ها
Modeling-hydrogen separation-tubular reactor-membrane
پژوهشگران مجتبی اصلانی (دانشجو) ، احمد آذری (استاد راهنما) ، علی ایزدبخش (استاد مشاور)

چکیده

غشاها و راکتورهای غشایی برای تولید هیدروژن خالص بطورگسترده ای مورد بررسی هستند. دلیل گستردگی بررسی نیز استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت پاک برمی گردد. راکتورهای غشایی بستر مناسبی برای بسیاری از واکنشها هستند که انجام واکنش و جداسازی محصول مطلوب را توأمآ و در یک محیط فیزیکی منفرد انجام می دهند. البته گاهی نیز با بکاربردن غشاء مناسبی که نسبت به یکی از اجزای خوراک تراوا باشد, می توان توزیع مناسبی از واکنشگرها را در سراسر راکتور داشت. عمومآ راکتورهای غشایی به منظور افزایش بازدهی واکنشهایی که در یک محدوده دمایی بازگشت پذیرند, بکار می روند. غشاء به عنوان سدی دربرابرعبور یا نفوذ برخی اجزا عمل کرده ونسبت به بعضی اجزا, نفوذ پذیر و تراوا می باشد. غشاها برای جداسازی هیدروژن باید مشخصات زیر را داشته باشند: 1-انتخاب پذیری بالا نسبت به هیدروژن 2-شار بالا 3-هزینه کم 4-پایداری مکانیکی و شیمیایی بالا با توجه به نوع مواد غشاهای جداسازی هیدروژن را می توان به چند دسته طبقه بندی کرد: 1-غشاهای پلیمری 2-غشاهای متخلخل 3-غشاهای فلزی متراکم 4-غشاء پروتونی در حال حاضر برای بدست آوردن هیدروژن با خلوص بالا در جریانهای نفوذی, غشاهای متراکم فلزی (عمدتآ آلیاژهای پلادیوم) و غشاهای متراکم سرامیکی مواد مناسبی برای انتخاب پذیری بالای هیدروژن هستند. آلیاژهای پلادیوم (بطور عمده پلادیوم- نقره/پلادیوم- مس/پلادیوم- طلا) هستند که برای کاهش مشکل شکنندگی و کاهش مسمومیت ناشی از غشاء زمانی که در تماس با H2S و دیگر آلاینده ها (مانند CO) مورد استفاده قرار می گیرند. غشاهای سرامیکی Micropores موادی خوب برای جداسازی و تولید هیدروژن با خلوص بالا هستند. اهمیت جداسازی هیدروژن در این است که هیدروژن به عنوان یک پیشنهاد مهم برای دستیابی به انرژی پاک با توجه به گرمترشدن کره زمین بدلیل اثر گازهای گلخانه ای و آلودگی هوا مطرح است. همچنین جامعه درگیر یافتن راه حلی جایگزین برای سوختهای فسیلی و کاهش آلودگی های زیست محیطی است که هیدروژن منبعی خوب در این رابطه است. جداسازی هیدروژن را می توان با جداسازی گازهای سنتزی در یک تبدیل سوخت زغال سنگ به گاز یکپارچه در سیکل ترکیبی بدست آورد. در همین رابطه واحد جداسازی غشاء می تواند راهکاری مورد استفاده در نقاط مختلف سیکل قرار گیرد. در این طرح قرار است با استفاده از گردآوری داده های مورد نیاز