بررسي آزمايشگاهي و مدل‌سازي ترموديناميكي جذب دي‌‌اكسيد كربن در محلول آبي مورفولين + متيل دي اتانول آمين

كارشناسي ارشد

تأثيرات گاز گلخانه‌‌اي كربن دي‌‌اكسيد روي افزايش دماي جو و خطرات زيست محيطي آن و همچنين مشكلات ناشي از حضور اين گاز در منابع گاز طبيعي بر همگان مبرهن است. در حال حاضر متداول‌‌ترين روش براي جذب و جداسازي كربن دي‌‌اكسيد، سيستم جذب با محلولهاي آبي آمين است. آمين‌‌هاي جديد براي برطرف كردن مشكلات و نواقص حلال‌‌هاي فعلي مانند راندمان، ثبات شيميايي، توانايي كار طي بازه زماني طولاني، هزينه و اثرات زيست محيطي معرفي شده اند. اين مهم نياز به سرمايه گذاري و انجام پژوهش‌‌هاي مختلف دارد. مورفولين يك آمين حلقوي نوع دوم است كه با توانايي توليد كربامات، سرعت جذب كربن دي‌‌اكسيد مناسبي دارد. در اين كار، مورفولين به دو آمين MDEA و AMP افزوده شد و حلاليت كربن دي‌‌اكسيد در دو محلول آبي مخلوط MDEA-MOR و AMP-MOR بررسي شد. آزمايش‌‌ها در سه دماي 303، 313 و 323 K و بازه فشار 10 تا 200 kPa انجام گرفت. محلول‌‌ها با غلظت كل 3 مولار و نسبت مولي مورفولين به آمين 0/1، 0/25 و 0/5 ساخته شدند. تعيين نقطه تعادل فازي با روش استاتيك انجام گرفت. سپس مدل‌‌سازي حلاليت كربن دي‌‌اكسيد در محلول آبي مخلوط آمين با مدل دشماخ-ماتر انجام شد. ضريب فعاليت اجزا در فاز مايع با استفاده از تئوري توسعه يافته دباي-هوكل به دست آمد. براي هر سيستم 6 پارامتر برهمكنش دوتايي انتخاب گرديد. برازش مدل بر روي داده‌‌هاي آزمايشگاهي انجام گرفت و مقدار پارامترهاي برهمكنش تعيين شد. ميزان بارگذاري كربن دي‌‌اكسيد در محلولهاي آبي MDEA-MOR و AMP-MOR را مدل با خطاي قدر مطلق متوسط به ترتيب % 3/97 و 1/60 پيش بيني كرد.

190452

دانشگاه علم و صنعت ايران

ترموسينتيك

دكتر فرزانه فيضي