پایان نامه با کلید واژگان آمين، دي، اکسيدکربن

به کوشش
روزبه رمضاني
پايان نامهي
ارائه شده به تحصيلات تکميلي دانشگاه شيراز به عنوان بخشي از فعاليتهاي تحصيلي لازم براي اخذ درجهي کارشناسي ارشد
در رشتهي
مهندسي شيمي
دانشگاه شيراز
شيراز
جمهوري اسلامي ايران
ارزيابي کميتهي پاياننامه، با درجهي: عالي
دکتر عبدالحسين جهانميري، استاد بخش مهندسي شيمي (استاد راهنما)
دکتر حجت مهدي يار، استاديار بخش مهندسي نفت (استاد مشاور)
دکتر داريوش مولا، استاد بخش مهندسي شيمي (داور متخصص داخلي)
شهريور 1392
تقديم به:
پدر رنج کشيده ام که راه سعادت خويش را از شيار دست هاي پينه بسته اش پيموده ام و مادر مهربانم که بر سجاده ي سبز محبت هزاران رکعت نماز عشق خواند و در آسمان دعايش فراموشمان نکرد.
سپاسگزاري
سپاس بيدريغ خود را نثار استاد با فضيلت دكتر جهانميري مينمايم که در کليه مراحل تحصيل، با فضل و دانش خود راهنماي اينجانب بودهاند. همچنين از زحمات اساتيد ارجمند جناب آقاي دکتر مهدي يار و جناب آقاي دکتر مولا که زحمت مشاوره اين پايان نامه بر عهده ايشان بوده است کمال تشکر را دارم. همچنين از زحمات بي دريغ آقاي دکتر فارسي که در تمام مراحل اين کار بي ادعا در کنارم بودند، نهايت سپاسگزاري را دارم. سلامتي و شادي او را از درگاه خداوند بزرگ خواستارم. در پايان از آقاي مهندس همتيان و همه دوستاني که مرا در اين راه ياري کردهاند، تشکر ميکنم.
چکيده
بررسي عملکرد حلال هاي مختلف جهت جذب دي اکسيدکربن در برج جذب بستر سيال
به کوشش
روزبه رمضاني
در ميان گازهاي گلخانه اي دي اکسيدکربن به عنوان عمدهترين و مهمترين گاز گلخانهاي بيشترين سهم را در گرمايش جهاني زمين دارا ميباشد. روشهاي مختلفي جهت جذب دي اکسيدکربن از جريان هاي گازي وجود دارد. يکي از روشهاي قابل اعتماد و موثر در صنعت جهت جذب دي اکسيدکربن از جريان هاي گازي روش جذب شيميايي ميباشد. مهمترين عامل تاثير گذار بر هزينههاي عملياتي در روش جذب شيميايي انتخاب يک حلال مناسب ميباشد. در اين مطالعه با توجه به پارامترهايي از قبيل ساختار مولکولي، جرم مولکولي، حلاليت در آب، نقطه جوش، سمي بودن و در دسترس بودن، حلال هاي ترکيب پتاسيم کربنات با اسيد بوريک، پپرازين اتيل آمين و تترااتيلن پنتاآمين، ترکيب مونواتانول آمين با پپرازين اتيل آمين و تترااتيلن پنتاآمين، ترکيب پپرازين اتيل آمين با تترااتيلن پنتاآمين، ترکيب تري سديم فسفات با مونواتانول آمين، پپرازين اتيل آمين، تترااتيلن پنتاآمين و اسيد بوريک به عنوان جاذب هاي شيميايي جديد دي اکسيدکربن انتخاب شدند. حلاليت تعادلي محلول هاي جديد با استفاده از يک راکتور ناپيوسته همزن دار در دماهاي 30 ، 40 و 50 درجه سانتيگراد و در فشارهاي جزئي دي اکسيدکربن بين 0 تا 60 کيلو پاسکال اندازه گيري گرديد. در تمامي مراحل آزمايشات نتايج حلاليت گاز به عنوان ظرفيت تعادلي (مول دي اکسيدکربن / مول حلال) و به صورت تابعي از فشار جزيي دي اکسيدکربن ارائه شده است. نتايج آزمايشات نشان داد که حلال هاي انتخاب شده داراي ظرفيت تعادلي بيشتري از مونواتانول آمين ميباشند. همچنين راندمان جذب حلال هاي انتخاب شده در برج جذب بستر سيالي به ارتفاع 120 سانتيمتر و قطر 15 سانتيمتر مورد ارزيابي قرار گرفت. تاثير پارامترهاي مختلف از جمله قطر پرکن ها، ارتفاع بستر ثابت پرکن ها، دبي مايع و سرعت گاز بر افت فشار برج و راندمان جذب نيز بررسي گرديد.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول
1-مقدمه 1
1-1-تاريخچه انتشار دي اکسيدکربن 3
1-2-اثرات زيست محيطي دي اکسيدکربن 3
فصل دوم
2-روش هاي مختلف جداسازي دي اکسيدکربن 12
2-1- جذب غشايي 12
2-2-تقطير در دماي پايين 13
2-3-جذب سطحي توسط جامد 13
2-3-1-جذب سطحي توسط جامد در دماي ثابت 14
2-3-2-جذب سطحي توسط جامد در فشار ثابت 14
2-4-جذب توسط جامد همراه با واکنش شيميايي 14
2-5-جذب فيزيکي توسط حلال 15
2-5-1-جذب توسط فرآيند رکتيسول 16
عنوان صفحه
2-5-2-جذب توسط فرآيند سلکسول 17
2-6-جذب شيميايي توسط حلال 17
2-6-1-جذب توسط محلول آبي آلکانول آمين ها 18
2-6-2-جذب توسط پتاسيم کربنات داغ 19
2-6-2-1-فرآيند کاتاکارب 20
2-7-جذب توسط فرآيند سولفينول 21
2-8-جذب توسط آب 22
2-9-برج جذب بستر سيال 22
فصل سوم
3- بررسي حلال هاي مختلف مورد استفاده در صنعت 25
3-1- مهمترين پارامترها در انتخاب حلال مناسب 25
3-1-1-ميزان جذب 25
3-1-2-سرعت جذب 25
3-1-3-انرژي مورد نياز جهت احياء 26
3-1-4-ميزان تخريب 26
3-1-5-ويسکوزيته حلال 26
3-1-6-خوردگي حلال 26
3-1-7-فراريت 27
3-1-8-قيمت حلال 27
3-1-9-ايجاد رسوب 27
3-1-10-دماي جوش و فشار بخار 27
3-1-11-جرم مولکولي 27
عنوان صفحه
3-2-بررسي معايب و مزاياي حلال هاي مورد استفاده در صنعت 28
3-2-1-مونواتانول آمين 29
3-2-2-دي اتانول آمين 30
3-2-3-تري اتانول آمين 30
3-2-4-دي گلايکول آمين 31
3-2-5-متيل دي اتانول آمين 31
3-2-6-دي ايزوپروپانول آمين 32
فصل چهارم
4- مروري بر تحقيقات گذشته 34
فصل پنجم
5-انتخاب حلال 38
5-1-محلول 38
5-2-حلاليت گاز مايع 38
فصل ششم
6- دستگاه و روش انجام آزمايش 42
6-1-دستگاه اندازه گيري حلاليت حلال 42
6-1-1-راکتور يک ليتري 42
6-1-2-سنسور فشار 43
6-1-3-ذخيره ساز اطلاعات 44
عنوان صفحه
6-1-4-روش انجام آزمايش 47
6-1-5-محاسبات انجام شده جهت اندازه گيري ظرفيت تعادلي حلال 48
6-2-برج جذب بستر سيال 50
6-2-1-اندازه گيري افت فشار برج 52
6-2-2- پکينگ 52
6-2-3-اندازه گيري راندمان جذب در برج 53
6-2-4-سنسور دي اکسيدکربن 54
فصل هفتم
7- نتايج و بحث 56
7-1-صحت عملکرد سيستم و روش انجام آزمايش 56
7-2-حلاليت دي اکسيدکربن در محلول ترکيبي پتاسيم کربنات با اسيد بوريک 57
7-3-حلاليت دي اکسيدکربن در محلول ترکيبي پتاسيم کربنات با پپرازين اتيل آمين 59
7-4-حلاليت دي اکسيدکربن در محلول ترکيبي مونو اتانول آمين با پپرازين اتيل آمين 61
7-5-حلاليت دي اکسيدکربن در محلول ترکيبي مونو اتانول آمين با تترا اتيلن پنتا آمين 63
7-6-حلاليت دي اکسيدکربن درمحلول ترکيبي پپرازين اتيل آمين با تترا اتيلن پنتا آمين 65
7-7-حلاليت دي اکسيدکربن در محلول ترکيبي پتاسيم کربنات با تترا اتيلن پنتا آمين 67
7-8-حلاليت دي اکسيدکربن در محلول ترکيبي تري سديم فسفات و پپرازين اتيل آمين 68
7-9-حلاليت دي اکسيدکربن درمحلول ترکيبي تري سديم فسفات و تترا اتيلن پنتا آمين 69
7-10-حلاليت دي اکسيدکربن در محلول ترکيبي تري سديم فسفات و اسيد بوريک 70
7-11-حلاليت دي اکسيدکربن در محلول ترکيبي تري سديم فسفات و مونو اتانول آمين 71
7-12- افت فشار در برج جذب بستر سيال 72
7-12-1-تاثير دبي مايع بر افت فشار برج 72
عنوان صفحه
7-12-2-تاثير قطر پکينگ بر افت فشار برج 74
7-12-3-تاثير ارتفاع بستر ثابت پرکن ها بر افت فشار برج 75
7-13-راندمان جذب دي اکسيدکربن در برج جذب بستر سيال 76
7-13-1-راندمان جذب دي اکسيدکربن در برج توسط محلول ترکيبي پتاسيم کربنات با اسيد بوريک 76
7-13-2-راندمان جذب دي اکسيدکربن در برج توسط محلول ترکيبي تري سديم فسفات با اسيد بوريک 78
7-13-3-راندمان جذب دي اکسيدکربن در برج توسط محلول ترکيبي تري سديم فسفات با مونو اتانول آمين 79
7-13-4-مقايسه راندمان و ظرفيت جذب حلال هاي انتخاب شده 80
7-14-نتيجه گيري 82
7-15-پيشنهادات 83
فهرست منابع و مراجع 84
فهرست جدول ها
عنوان صفحه
جدول2-1-مقايسه خواص فيزيکي حلال هاي مختلف 16
جدول 3-1 مقايسه حلال هاي شيميايي جهت جذب دي اکسيدکربن 32
جدول6-1-مشخصات سنسور الکتريکي فشار 44
جدول6-2-مشخصات ذخيره ساز USB-4718 46
جدول6-3-مشخصات سنسور دي اکسيدکربنTesto 535 54
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل2-1-واحد شيرين سازي گاز ترش 18
شکل6-1-شماتيک سيستم جذب گاز 43
شکل6-2-شماتيک سنسور الکترونيکي فشار 45
شکل6-3-شماتيک ذخيره ساز 47
شکل6-4-شماتيک سيستم تعادلي 49
شکل6-5- شماتيک برج جذب بستر متحرک 51
شکل6-6-شماتيک مانومتر 52
شکل6-7-شماتيک پکينگ با قطرهاي مختلف 53
شکل6-8-شماتيک سنسور دي اکسيدکربن 54
شکل7-1- ظرفيت جذب دي اکسيدکربن در محلول 5/2 مولار مونواتانول آمين در دماي 40 درجه سانتيگراد 56
شکل7-2 الف، ظرفيت تعادلي حلال ترکيبي در نسبت هاي مولي مختلف اسيد بوريک به غلظت کلي محلول در دماي 30 درجه سانتيگراد 57
شکل7-2 ب، ظرفيت تعادلي حلال ترکيبي در نسبت هاي مولي مختلف اسيد بوريک به غلظت کلي محلول در دماي 40 درجه سانتيگراد 58
عنوان صفحه
شکل7-2 ج، ظرفيت تعادلي حلال ترکيبي در نسبت هاي مولي مختلف اسيد بوريک به غلظت کلي محلول در دماي 50 درجه سانتيگراد 58
شکل7-3 الف، ظرفيت تعادلي حلال ترکيبي در نسبت هاي مولي مختلف پپرازين اتيل آمين به غلظت کلي محلول در دماي 30 درجه سانتيگراد 59
شکل7-3 ب، ظرفيت تعادلي حلال ترکيبي در نسبت هاي مولي مختلف پپرازين اتيل آمين به غلظت کلي محلول در دماي 40 درجه سانتيگراد 60
شکل7-3 ج، ظرفيت تعادلي حلال ترکيبي در نسبت هاي مولي مختلف پپرازين اتيل آمين به غلظت کلي محلول در دماي 50 درجه سانتيگراد 60
شکل7-4الف، ظرفيت تعادلي حلال ترکيبي در نسبت هاي مولي مختلف پپرازين اتيل آمين به غلظت کلي محلول در دماي 30 درجه سانتيگراد 61
شکل7-4 ب، ظرفيت تعادلي حلال ترکيبي در نسبت هاي مولي مختلف پپرازين اتيل آمين به غلظت کلي محلول در دماي 40 درجه سانتيگراد 62
شکل7-4 ج، ظرفيت تعادلي حلال ترکيبي در نسبت هاي مولي مختلف پپرازين اتيل آمين به غلظت کلي محلول در دماي 50 درجه سانتيگراد 62
شکل7-5 الف، ظرفيت تعادلي حلال ترکيبي در نسبت هاي مولي مختلف تترا اتيلن پنتا آمين به غلظت کلي محلول در دماي 30 درجه سانتيگراد 63
شکل7-5 ب، ظرفيت تعادلي حلال ترکيبي در نسبت هاي مولي مختلف تترا اتيلن پنتا آمين به غلظت کلي محلول در دماي 40 درجه سانتيگراد 64
شکل7-5 ج، ظرفيت تعادلي حلال ترکيبي در نسبت هاي مولي مختلف تترا اتيلن پنتا آمين به غلظت کلي محلول در دماي 50 درجه سانتيگراد 64
شکل7-6 الف، ظرفيت تعادلي حلال ترکيبي در نسبت هاي مولي مختلف تترا اتيلن پنتا آمين به غلظت کلي محلول در دماي 30 درجه سانتيگراد 65
شکل7-6 ب، ظرفيت تعادلي حلال ترکيبي در نسبت هاي مولي مختلف تترا اتيلن پنتا آمين به غلظت کلي محلول در دماي 40 درجه سانتيگراد 66
عنوان

دیدگاهتان را بنویسید

Close Menu