مشخصات پژوهش

عنوان	2 کاربرد Cu-BTC در خالص سازی هیدروژن به روش جذب سطحی با تناوب فشار: مطالعه تعادلی و سنتیکی
نوع پژوهش	پایان‌نامه
کلیدواژه‌ها	جاذب هسته پوسته، زئولیت، MOF، شبیه سازی، جذب سطحی.
چکیده	در این پژوهش بررسی ساختار هسته پوسته و سنتز جاذب کامپوزتی از Cu-BTC و زئولیت 13X انجام می شود گاز CO₂ به عنوان یکی از مهمترین عوامل گرمایش کره زمین ذهن دانشمندان را به خود معطوف کرده است و محققین را به بررسی سوخت های جایگزین سوق داده است از این رو اهمیت خالص سازی هیدروژن از ناخالصی ها مانند دی اکسید کربن، مونوکسید کربن، متان و نیتروژن تأکید نیز در اینجا تاکید شده است، چرا که هیدروژن به عنوان یک حامل انرژی پاک، نقشی کلیدی در صنایع پتروشیمی، پالایش نفت و توسعه انرژی ایفا می کند. در میان روش های مختلف جداسازی، فرآیند جذب سطحی تناوب فشار (PSA) به دلیل بازدهی بالا و توانایی تولید هیدروژن با خلوص بسیار زیاد (بیش از 99.99٪) و مصرف انرژی نسبتاً پایین، به عنوان روشی کارآمد شناخته می شود. اساس این فرآیند بر جذب انتخابی ناخالصی ها در فشار بالا و سپس دفع آن ها با کاهش فشار توسط یک جاذب جامد متکی است؛ بنابراین، انتخاب و درک رفتار جاذب نقش حیاتی دارد. جاذب های جدیدی مانند چارچوب های فلزی-آلی (MOFs) به دلیل ساختار متخلخل منحصر به فرد، سطح ویژه بالا و قابلیت تنظیم شیمیایی، پتانسیل بالایی در جداسازی گازها از خود نشان داده اند. در این پژوهش سنتر و تایید ساختار Cu-BTC به عنوان جاذبی نوید بخش اولین گام بوده است پس از آن، از آنالیزهای مختلفی مانند XRD برای تأیید ساختار بلوری و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی جاذب استفاده شده است. در ادامه تلاش می شود جاذب های کامپوزتی بانسبت های مختلف جاذب ها ساخته شود و تست های XRD، FTIR و ایزوترم جذب CO₂ و N₂ از این جاذب ها گرفته می شود. تعیین پارامترهای سینتیکی و جذب گازهای مختلف (هیدروژن و ناخالصی ها) بر روی جاذب های مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور، یک دستگاه اندازه گیری ایزوترم به روش حجم سنجی طراحی، ساخته و مورد استفاده قرار گرفته است. این دستگاه امکان اندازه گیری ایزوترم های جذب (مقدار گاز جذب شده در تعادل در دما و فشارهای مختلف) و داده های سینتیکی جذب را فراهم می کند. در ادامه، مدل سازی فرآیند PSA با استفاده از داده های تجربی و اصول حاکم بر انتقال جرم، مومنتوم و انرژی در بستر جاذب انجام شده است. یک مدل ریاضی جامع برای شبیه سازی عملکرد فرآیند PSA با جاذب Cu-BTC و ترکیب آن با جاذب های دیگر توسعه داده شده است. این مدل شامل معادلات دیفرانسیل ج
پژوهشگران	صادق جمالی (دانشجو)، مسعود مفرحی (استاد راهنما اول)، حسین رهیده (استاد مشاور)
تاریخ انجام	1404-07-14