بخشی از مقاله
چکیده :
نانوسیال ها به عنوان حلال جداسازی جایگزین بسیار مناسبی برای حلال های شیمیایی معمول جهت حذف گاز های اسیدی به ویژه در صنایع شیرین سازی خواهد بود. تلفیق فرآیند جداسازی توسط غشا و کاربرد نانوسیال ها به عنوان حلال و جاذب در فرآیند جذب دی اکسید کربن از اهداف این طرح بوده است، از طرفی فرآیند های غشایی مزایای زیادی به لحاظ مصرف انرژی و هزینه، سادگی فرآیند و فضای مورد نیاز نسبت به سایر روش ها مانند تقطیر، ستون های جذب مایع و جامد و غیره دارند. در این طرح حذف دی اکسید کربن با استفاده از نانوسیالات TiO2 و به کمک غشای الیاف تو خالی پلی پروپیلن - - PP به طریق تجربی مورد بررسی قرار می گیرد. عواملی همچون دبی های متفاوت ورودی مایع و گاز، ترکیب درصد ورودی دی اکسید کربن، دمای مایع، میزان درصد وزنی نانو نانوذرات و هم چنین اثر اندازه نانوذرات در میزان جداسازی مورد بررسی قرار می گیرد.
واژههای کلیدی: جذب کربن دی اکسید، تماس دهنده های غشایی الیاف توخالی، نانو اکسید تیتانیوم
– 1 مقدمه
یکی از بزرگترین مسائل زیست محیطی جهان، افزایش بیش از حد گازهای گلخانه ای می باشد. در بین گازهای گلخانه ای دی اکسید کربن به دلیل دارا بودن بالاترین زمان ماند و بیشترین مقدار در اتمسفر مهمترین گاز گلخانه ای محسوب می شود.تولیدگازدیاکسیدکربن به ویژه درکشورهای درحال توسعه به دلیل مصرف بیش ازحدسوختهای فسیلی روندروبه رشدی دارد. تخمین زده می شود نیروگاههای فسیلی زغال سنگ مهمترین منابع تولید دیاکسیدکربن اثرگازهای گلخانهای را %70 افزایش دهند. این آلاینده ها برای محیط وسلامت انسان مضربوده وبایستی کنترل وحذف گردند. همچنین برای کنترل خوردگی خط لوله ها،جلوگیری از مسموم شدن کاتالیستها،کاهش ریزش باران های اسیدی اهمیت ویژه ای دارد.
روش های متعددی جهت جداسازی دی اکسید کربن توسط محققین مختلف تاکنون ارائه شده است.این روش ها شامل جذب فیزیکی، جذب به وسیله محلول های شیمیایی، جداسازی بوسیله غشاء و چندین فرآیند دیگر می باشد.بیشترین شیوه های جداسازی دی اکسید کربن بر اساس جذب فیزیکی یا شیمیایی این ماده در یک حلال مناسب استواراست. از آنجایی که در جذب فیزیکی راندمان عمل بستگی زیادی به مقدار دی اکسید کربن در گاز ورودی به فرآیند دارد و با کاهش مقدار دی اکسید کربن میزان جذب کاهش پیدا می کند، از این روش نمی توان به طور موثر برای جداسازی دی اکسید کربن از هوا که مقدار آنغالباً از حداکثر چند صدم درصد تجاوز نمی کند استفاده کرد.
یکی از موارد حائز اهمیت در طراحی و عملکرد دستگاه ها کاهش اندازه، انرژی مصرفی و افزایش راندمان است. با به کارگیری نانو سیالات، نوآوری جدیدی در پدیده های انتقال به وجود آمده است که سبب حصول نتایج مطلوب در راستای تامین خواست مذکور شده است.ایده جذب گاز دی اکسیدکربن با استفاده از حلال شیمیایی در غشاهای الیاف توخالی، اولین بار توسط کی و کاسلردر سال 1985 مطرح شد .[2],[1]کرولن و همکارانش جذب شیمیایی دی اکسیدکربن در مخلوط آب و گلیسرول را بررسی کردند. کی و کاسلر تئوری استفاده از غشاهای الیاف توخالی تماس دهنده دوفاز را توسعه داده و ضرایب انتقال جرم در فاز مایع را محاسبه کردند.[1]
-2 روش تحقیق
ماژول غشای الیاف توخالی:
این ماژول با مشخصات زیر توسط شرکت پارسیان پیشرو صنعت - پارس آدین - اصفهان تولید و تهیه شده است و تصاویر. اطلاعات مربوط به غشا و ماژول به ترتیب در جدول - 1 - و - 2 - آورده شده است.
