عنوان
مطالعه تجربي و مدلسازي حذف گاز دياكسيدكربن با كربن فعال اصلاح يافته با اكسيد نيكل و منيزيم
نويسنده اصلي
پرنيا ظهوريان ايزدپناه
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
در سالهاي اخير تمايل به استفاده از فرايند جذب سطحي با جاذبهاي جامد به دليل نياز به انرژي پايين،
كم هزينه بودن و كاربرد آسان، افزايش يافته است. در مطالعه حاضر، جاذب كربن فعال قبل از اصلاح و كربن
فعال اصلاح شده با اكسيد نيكل و اكسيد منيزيم براي جذب دياكسيدكربن مورد بررسي قرار گرفت. هدف از
اين كار بهينهسازي شرايط عملياتي جذب دياكسيدكربن و بهينهسازي جاذب، جهت بهبود ظرفيت جذب
است. پس از انجام آزمايشات اوليه و رسيدن به شرايط بهينه براي اصلاح جاذب، مشخصات ساختاري جاذب
به وسيله آناليزهاي XRD ، SEM و BET ارائه شده است. براي بهينهسازي شرايط عملياتي جذب با استفاده
از طراحي آزمايش از روش سطح پاسخ، سه فاكتور دما، فشار و نوع جاذب مورد بررسي قرار گرفته است.
آزمايشهاي جذب دريك راكتور ناپيوسته در محدوده دماي 25 - 80 درجه سانتيگراد و محدوده فشار 1 - 9
بار صورت گرفته است. اصلاح جاذب كربن فعال با مقدار بهينه از اكسيد نيكل و اكسيد منيزيم ) 3 درصد وزني(
منجربه افزايش 57 و 41 درصدي ظرفيت جذب در دماي محيط شد. شرايط بهينه براي بيشترين مقدار ممكن
ظرفيت جذب و بالاترين دماي ممكن در نظرگرفته شد. بر اساس تابع مطلوبيت براي جاذب كربن فعال اصلاح
شده با اكسيد نيكل، شرايط دماي 7 / 62 درجه سانتيگراد و فشار 8 / 7 بار براي متغيرهاي ورودي و مقدار mg/g 352 / 121 براي پاسخ بدست آمد. همچنين براي جاذب كربن فعال اصلاح شده با اكسيد منيزيم، شرايط دماي
1 / 57 درجه سانتيگراد و فشار 8 / 7 بار براي متغيرهاي ورودي و مقدار mg/g 173 / 105 براي پاسخ بدست
آمد. به منظور بررسي مدلهاي ايزوترمي، سينتيكي و همچنين ترموديناميك آزمايشات اضافي انجام شده
است. با توجه به مقادير 2R براي جاذب كربن فعال اصلاح نشده، مدل فرندليچ كه بيان كننده جذب چندلايه
فيزيكي است مناسب است. همچنين براي كربن فعال اصلاح شده، مدلهاي ايزوترم مطابق با مدل سيپس كه
تركيبي از ايزوترم لانگمير و فروندليچ ميباشد بهترين مدل ميباشد. همچنين، بعد از مدل سيپس، مدل
لانگمير كه بهترين توصيف واكنش شيميايي به علت محدود شدن به يك لايه است، مدل مناسب ميباشد .
نتايج حاصل از بررسي سينتيك، مدل مرتبه اول را براي كربن فعال اصلاح نشده و مدل مرتبه دوم و مدل
الوويچ را مناسب نشان ميدهد.
شماره ركورد
195055
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
طراحي فرايند
استاد راهنما
دكتر احد قائمي