|
Title
|
ساخت غشاي بستر آميخته پليمري Pebax2533 پرشده با نانوذره POSS جهت جداسازي كربن دي اكسيد از گاز طبيعي
|
|
Type
|
Thesis
|
|
Keywords
|
غشاي بستر آميخته، فرآورش گاز طبيعي، حذف كربن دي اكسيد، غشاي پليمري Pebax2533، نانوذره POSS
|
|
Abstract
|
گاز طبيعي يكي از حامل هاي انرژي بي بديل در سبد انرژي مصرف كنندگان نهايي است و براساس پيش بيني هاي تقاضاي انرژي به دليل مزاياي مختلف از جمله آلودگي كمتر نسبت به ساير حامل هاي انرژي در دهه هاي آتي مورد توجه خواهد بود. از طرفي حذف گازهاي اسيدي از جمله كربن دي اكسيد (CO2) در فرآيند فرآورش گاز طبيعي از اهميت ويژه اي برخوردار است و مواد و انرژي زيادي در فرآيندهاي سنتي شيرين سازي گاز طبيعي مصرف مي شود. جداسازي گاز از طريق غشاها به عنوان يك فرآيند دوستدار محيط زيست مزاياي فراواني نسبت به روش هاي جداسازي معمولي مانند تقطير حرارتي و جذب دارد. پليمر پباكس Pebax2533)) به دليل داشتن تعاملات قطبي اكسيژن اتر با CO2 ، براي جداسازي گاز CO2 مناسب است. در اين رساله، كاربرد نانوذرات سيليكايي پوز (POSS ) و فيومدسيليكا (FS ) در ساخت غشاهاي جديد نانوكامپوزيتي بر پايه Pebax2533 براي جداسازي گاز CO2 از متان (CH4) مورد مطالعه قرار گرفت. با آناليزهاي ارزيابي ساختاري FTIR، FESEM، AFM، TGAو DTG ساختار شيميايي، ريخت شناسي، توپولوژي و پايداري حرارتي نانوكامپوزيت هاي ساخته شده و برهم كنش هاي نانوذرات بر هم و بر پليمر مورد ارزيابي قرار گرفتند. سنجش تراوايي و گزينش پذيري گازهاي خالص CH4، CO2 و نيتروژن (N2) در فشارهاي مختلف 10-4 بار انجام گرفت. نمونه هاي ساخته شده از پايداري حرارتي خوبي برخوردار بودند. تراوايي CO2 در اثر افزودن نانوذره POSS در فشار 4 بار از Barrer 4/103 به Barrer 194 (87 درصد رشد) رسيد. تراوايي CH4 و N2 در فشار 4 بار به ترتيب از Barrer 4/25 و Barrer 92/6 به Barrer 34 و Barrer 7 رسيدند كه حاكي از افزايش گزينش پذيري است. اثر نرم شوندگي با افزودن نانوذره POSS تا حدودي كنترل شد. همچنين در اثر افزودن 1 درصد وزني نانوذره FS در فشار 4 بار، افزايش تراوايي و گزينش پذيري مشاهده شده است. بطوريكه گزينش پذيري CO2/N2 و CO2/CH4 در 1 درصد وزني نانوذره FS نسبت به حالت خالص تقريباً 2 برابر و 5/1 برابر شده است. همچنين تراوايي CO2 در فشار 4 بار از Barrer 4/103 بهBarrer 7/122 رسيده است. در ادامه پژوهش اثر تركيب همزمان دو نانوذره FS و POSS بر روي غشاي پليمري بررسي شد. در اثر افزودن 1 درصد وزني نانوذره FS به نمونه حاوي 1/0 درصد وزني POSS، تراوايي CO2 و گزينش پذيري CO2/N2 و CO2/CH4 افزايش يافتند. نتايج حاصل
|
|
Researchers
|
Arash Khosravi (Primary advisor) , Seyed Abdollatif Hashemifard (Primary advisor)
|