پایان نامه با کلید واژگان آمين، دي، اکسيدکربن

مورد انتظار است مي شود]23[.
Sulaiman (1998) از ترکيب دي اتانول آمين و متيل دي اتانول آمين جهت جذب دي اکسيدکربن استفاده نمود]24[.
Jeom (1998) حلاليت دي اکسيدکربن در محلول آمينو متيل پروپانديول را اندازه گيري نمودند. و نشان دادند اين حلال از ظرفيت جذب خوبي برخوردار مي باشد]25[.
Bai و Yeh (1999) از آمونياک به عنوان حلال جاذب استفاده کرده و نشان دادند آمونياک ظرفيت جذب بالاتري نسبت به مونو اتانول آمين دارد ولي سرعت جذب آن از مونو اتانول آمين کمتر است]26[.
Aroua و همکاران (2002) از ترکيب دو حلال 2- آمينو2- متيل پروپانول و متيل دي اتانول آمين براي جذب دي اکسيدکربن استفاده نمودند و نشان دادند اضافه کردن 2- آمينو 2- متيل پروپانول به متيل دي اتانول آمين باعث افزايش ظرفيت جذب دي اکسيدکربن مي شود]27[.
دانشور (2004) از ترکيب تري ايزو پروپانول آمين با مونو اتانول آمين در دماي 30 ، 40 و 50 درجه سانتيگراد جهت جذب دي اکسيدکربن استفاده نمودند و نشان دادند اضافه کردن تري ايزو پروپانول آمين ظرفيت جذب را افزايش مي دهد]28[.
Derks (2005) با استفاده از يک سيستم پيوسته و ناپيوسته جذب دي اکسيدکربن را در پيپرازين مورد بررسي قرار دادند و دريافتند که پيپرازين سرعت جذب بالايي داشته ولي به دليل قيمت بالا نمي تواند به صورت خالص مورد استفاده قرار بگيرد و بهتر است با حلال هاي ديگر ترکيب شود]29[.
Gomez و همکاران (2006) گلوکز آمين را به عنوان جاذب دي اکسيدکربن مورد بررسي قرار دادند و دريافتند که گلوکز آمين از ظرفيت جذب مناسبي براي جذب دي اکسيدکربن برخوردار مي باشد]30[.
Mamun و همکاران(2007) ظرفيت جذب حلال هاي 2- بوتيل آمينواتانول، متيل دي اتانول آمين، 2- متيل آمينو اتانول، 2- اتيل آمينو اتانول و آمينو اتيل آمينو اتانول را با مونواتانول آمين مقايسه کردند و به اين نتيجه دست يافتند که فقط آمينو اتيل آمينو اتانول مي تواند با مونو اتانول آمين رقابت کند. ساير حلال ها راندمان جذب پايين تري نسبت به مونواتانول آمين دارند]31[.
Leeو همکاران(2008) نشان دادند که اضافه کردن آمونياک به 2-آمينو 2-متيل پروپانول ظرفيت جذب را افزايش مي دهد]32[.
Kumelan و همکاران(2010) از ترکيب پتاسيم کربنات با متيونين که از خانواده آمينو اسيدها مي باشد براي جذب دي اکسيدکربن استفاده نمودند]33[.
جهانميري و مزيناني (2011) از سديم گليسينات که از خانواده آمينو اسيدها مي باشد براي جذب دي اکسيدکربن استفاده نمودند و نشان دادند ظرفيت جذب ترکيب سديم گليسينات با مونواتانول آمين بيشتر از مونو اتانول آمين به تنهايي مي باشد و همچنين تاثير فشار و دما بر روي حلاليت دي اکسيدکربن در حلال را بررسي نمودند]34[.
فصل پنجم
5-انتخاب حلال
به علت اهميتي که حلاليت به عنوان يکي از مباحث ترموديناميکي دارد همچنين براي محاسبه مقادير حلاليت در گسترده دما و فشار مختلف احتياج به مفاهيم ترموديناميکي است. لذا ضروري است به طور خلاصه مطالبي درباره مفهوم حلاليت و همچنين عوامل موثر مانند دما و فشار بر روي حلاليت بيان مي شود.
5-1-محلول
مخلوط همگن و يکنواخت دو يا چند ماده محلول ناميده مي شود. جزيي از محلول که داراي غلطت بيشتري نسبت به اجزا ديگر باشد حلال و بقيه اجزا حل شونده ناميده مي شود. در سيستم هاي مهندسي شيمي انواع محلول هاي مختلف موجود مي باشد که از آن جمله مي توان به محلول جامد مايع، مايع مايع، گاز مايع، اشاره کرد. به علت کاربرد فراواني که حلاليت گازها در مايعات دارند نظير برجهاي جذب جداسازي از اهميت فوق العاده اي برخوردار هستند. لذا در اين قسمت به بررسي حلاليت گازها در مايعات پرداخته مي شود]8[.
5-2-حلاليت گاز مايع
حلاليت گازها در مايعات به دليل وجود جاذبه بين مولکولي مي باشد. جاذبه مولکولي ناشي از نيروهاي بين مولکولي حلال و حل شونده است. نيروهاي جاذبه ممکن است به صورت فيزيکي يا شيميايي باشند که اثر اين نيروها اغلب باعث افزايش يا کاهش ميزان حلاليت مي شود. به طور کلي حلاليت گازها در مايعات ممکن است ناشي از عوامل زير باشد:
1-انجام واکنش شيميايي برگشت پذير بين حلال و حل شونده مانند حلاليت آمونياک در آب
2-ايجاد پيوند هيدروژني بين حلال و حل شونده براي گازهايي که تمايل دارند به وسيله پيوند هيدروژني به مولکول هاي حلال متصل شوند.
3-وجود يک نيروي جاذبه فيزيکي ضعيف بين حلال و حل شونده که مربوط به فشار داخلي مولکول ها مي باشد.
در صنعت جريان هاي گازي زيادي موجود مي باشند که در اثر فرآيندهاي شيميايي توليد شده يا همراه مواد اوليه مي باشند. جداسازي اين محلول ها به وسيله عمل تقطير در بعضي شرايط امکان پذير نيست زيرا داراي نقطه جوش پايين مي باشند. رايج ترين و بهترين روش جداسازي گازها در صنعت استفاده از برج هاي جذب است. بنابراين داشتن اطلاعات آزمايشگاهي دقيق از حلاليت هر گاز در حلال هاي مختلف نقش مهمي در طراحي برج هاي جذب جهت خالص سازي گازها دارند]8[.
به طور کلي در روش جذب شيميايي پيش از انتخاب يک حلال مناسب به عنوان جاذب دي اکسيدکربن بايد پارامترهايي از قبيل ساختار مولکولي، جرم مولکولي، حلاليت در آب، نقطه جوش، ويسکوزيته حلال، قيمت حلال و در دسترس بودن حلال را مد نظر قرار داد.
اولين بار ميسون و داچ در سال (1936) آمين ها را با عنوان جاذب دي اکسيدکربن پيشنهاد دادند. آنها پس از بررسي و مطالعات گوناگون بر روي ساختار حلال هاي مختلف به اين نتيجه دست يافتند که آمين ها با توجه به جرم مولکولي پايين و حلاليت بالا در آب مي توانند حلال هاي مناسبي جهت جذب شيميايي دي اکسيدکربن باشند. به همين دليل مونو اتانول آمين را که ساده ترين آمين و در عين حال يک آمين نوع اول مي باشد را به عنوان جاذب دي اکسيدکربن انتخاب کردند. امروزه در صنعت جهت جذب شيميايي دي اکسيدکربن از آمين ها استفاده مي شود. به طور کلي آمين ها بسته به اينکه چند گروه عاملي به اتم نيتروژن آنها چسبيده باشد به سه دسته آمين هاي نوع اول، دوم و سوم تقسيم مي شوند. در آمين هاي نوع اول يک گروه عاملي به اتم نيتروژن آنها چسبيده و داراي دو اتم هيدروژن در ساختار خود مي باشند. آمين هاي نوع دوم داراي يک اتم هيدروزن بوده و دو گروه عاملي چسبيده به اتم نيتروژن خود دارند و در آمين هاي نوع سوم در ساختار مولکولي خود داراي اتم هيدروزن نبوده و سه گروه عاملي به اتم نيتروژن آنها متصل است. از آمين هايي که تاکنون جهت جذب دي اکسيدکربن مورد استفاده قرار گرفته اند مي توان به مونواتانول آمين، متيل دي اتانول آمين، دي اتانول آمين، تري اتانول آمين و دي ايزوپروپانول آمين اشاره کرد.
با توجه به مواردي که در بالا ذکر گرديد، پتاسيم کربنات، اسيدبوريک، مونو اتانول آمين، تري سديم فسفات، پپرازين اتيل آمين، تترا اتيلن پنتا آمين به عنوان جاذب دي اکسيدکربن انتخاب گرديدند. البته بايد اين نکته را توجه داشت که مواد انتخاب شده به صورت ترکيبي به عنوان حلال به کار برده شده اند. به طور مثال ترکيب پتاسيم کربنات و پپرازين اتيل آمين به عنوان جاذب دي اکسيدکربن انتخاب گرديده است.
فصل ششم
6- دستگاه و روش انجام آزمايش
6-1-دستگاه اندازه گيري حلاليت حلال
جهت بررسي ظرفيت جذب حلال هاي مختلف از يک سيستم ناپيوسته استفاده شده است. به طور کلي سيستم ناپيوسته يک فرآيند است که در آن پارامترهاي موجود با زمان تغيير کرده و در طي فرآيند هيچ گونه ورودي و خروجي نخواهيم داشت. سيستم ناپيوسته استفاده شده از اجزاي زير تشکيل شده است:
6-1-1-راکتور يک ليتري
شماتيک اين دستگاه در شکل 6-1 نشان داده شده است. جنس اين راکتور از پيرکس بوده که شامل سه دهانه مي باشد. دهانه بالايي راکتور به قطر داخلي 25 ميليمتر به سنسور فشار متصل مي باشد. دهانه سمت چپ جهت ورود گاز تعبيه شده است. دهانه سمت راست به قطر داخلي 20 ميليمتر که جهت تسهيل در ورود و خروج حلال و همچنين شستشوي راکتور بر روي ديواره راکتور تعبيه شده است.
با توجه به اينکه در طي فرآيند جذب دماي راکتور بايد ثابت نگه داشته شود بنابراين جهت ثابت نگه داشتن دماي آن از يک حمام آب که مجهز به يک ترموستات با دقت 1/0 درجه سانتيگراد مي باشد استفاده شده است. در طول آزمايش راکتور در حمام آب قرار گرفته و دماي آن کنترل مي شود علاوه بر اين با استفاده از حمام آب مي توان آزمايشات را در دماهاي مختلف انجام داده و نقش دما را در فرآيند جذب گاز مورد بررسي قرار داد.
شکل6-1-شماتيک سيستم جذب گاز
6-1-2-سنسور فشار
تغييرات فشار در فرآيند به وسيله سنسور الکترونيکي فشار (ساخت شرکت Gefran) اندازه گيري مي شود. اين سنسور داراي ترانسميتر با تکنولوژي خازني بوده که در مقابل شوک هاي لحظه اي پايدار و از ثبات فيزيکي خوبي برخوردار مي باشد. جدول6-1 مشخصات و شکل 6-2 شماتيک اين سنسور را نشان مي دهد.
جدول6-1-مشخصات سنسور الکتريکي فشار
کاربرد
مايعات و گازها
محدوده اندازه گيري فشار(بار)
0 تا 2
طراحي الکتريکي
DC
سيگنال خروجي(ميلي آمپر)
4 تا 20
نوع سيگنال خروجي
آنالوگ
ولتاژ عملياتي(ولت)
6/9 تا 32
دقت اندازه گيري(ميلي بار)
1
محدوده رطوبت مجاز نگهداري
0 تا 100
زمان پاسخ(ميلي ثانيه)
کمتر از يک ثانيه
وزن(گرم)
110
جنس بدنه
فولاد ضد زنگ
محدوده دماي مجاز نگهداري(سانتيگراد)
30- تا 90
محافظت در مقابل اتصال معکوس ورودي
دارد
محافظت در برابر اعمال ولتاژ بيش از اندازه
دارد
6-1-3-ذخيره ساز اطلاعات
پردازش و ذخيره داده هاي خروجي از سنسور فشار توسط يک ذخيره ساز انجام مي شود. ذخيره ساز وسيله اي الکتريکي است که داده هايي را که به وسيله حسگرهاي تعبيه شده در دستگاه يا حسگر خارجي تامين مي شوند را در طول زمان ذخيره مي کنند. اين دستگاه ها عموما کوچک و قابل حمل مي باشند نوع ديگر اين دستگاه به صورت کارت الکترونيکي مي باشد که درون کامپيوتر قرار مي گيرد. برخي از اين دستگاه ها به رايانه متصل شده و مي توان با استفاده از نرم افزار آنها را فعال کرده و داده هاي کنترل شده را مشاهده و تجزيه و تحليل کرد. ذخيره ساز ها انواع گوناگوني دارند که معمولا به صورت همه کاره برنامه ريزي مي شوند. يکي از اصلي ترين مزاياي استفاده از ذخيره سازها قابليت جمع آوري 24 ساعته اطلاعات است. ذخيره ساز ها معمولا به محض فعال سازي بدون مراقبت رها شده تا در طول فرآيند داده ها را اندازه گيري نموده و اطلاعات را ذخيره کنند.
شکل6-2-شماتيک سنسور الکترونيکي فشار
ذخيره ساز استفاده شده در اين سيستم از نوع USB-4718 ساخت شرکت Advantech مي باشد. اين ذخيره ساز با استفاده از نرم افزار فعال شده و مي توان داده هاي ذخيره شده را با استفاده از نرم افزار مشاهده و تجزيه و تحليل کرد. جدول 6-2 مشخصات و شکل 6-3 شماتيک اين ذخيره ساز را نشان مي دهد.
جدول6-2-مشخصات ذخيره ساز
ابعاد(طول،عرض،ارتفاع)
32×80×132
تعداد کانال هاي ورودي
16
تعداد کانال هاي آنالوگ خروجي
2
ماکزيمم سرعت نمونه گيري
150000 نمونه بر ثانيه
دقت اندازه گيري
12 بيت
امپدانس ورودي
1 گيگا اهم
امپدانس خروجي(اهم)
5/0
محدوده دماي عملياتي(سانتيگراد)
0 تا 60
محدوده دماي مجاز نگهداري(سانتيگراد)
20- تا 70
محدوده رطوبت مجاز نگهداري(درصد)
5 تا 95
نوع مدول
USB
ماکزيمم ولتاژ ورودي(ولت)
30
معمولا هر ذخيره ساز مجهز به يک نرم افزار است که امکان اعمال تنظيمات بر روي آن

دیدگاهتان را بنویسید

Close Menu