فایل ورد کامل مقاله مطالعه و بررسی عملکرد جاذب‌های زئولیتی در جذب سطحی دی‌اکسیدکربن؛ تحلیل مکانیزم‌ها و کارایی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله مطالعه و بررسی عملکرد جاذب‌های زئولیتی در جذب سطحی دی‌اکسیدکربن؛ تحلیل مکانیزم‌ها و کارایی دارای ۱۲ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله مطالعه و بررسی عملکرد جاذب‌های زئولیتی در جذب سطحی دی‌اکسیدکربن؛ تحلیل مکانیزم‌ها و کارایی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله مطالعه و بررسی عملکرد جاذب‌های زئولیتی در جذب سطحی دی‌اکسیدکربن؛ تحلیل مکانیزم‌ها و کارایی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله مطالعه و بررسی عملکرد جاذب‌های زئولیتی در جذب سطحی دی‌اکسیدکربن؛ تحلیل مکانیزم‌ها و کارایی :

چکیده

زئولیتهامواد معدنی هستند که عمدتاً از آمینوسیلیکات تشکیل شدهاند. این مواد که به صورت کریستال و با تخلخل ریز هستند برای جذب سطحی دیاکسیدکربن بسیار مورد استفاده قرار گرفتهاند. مهمترین دلیل علاقهمندی به دستهس ی زئولیتها این است که تعداد خواص آنها مانند اندازه تخلخل و ساختار یا ترکیب شیمیایی بر عملکرد جذب آنها تأثیر میگذارد. در این تحقیق مروری از جاذبهای زئولیتی و میزان جذب و تأثیر ترکیب خوراک، دما، فشار و تبادل با کاتیونها بر ظرفیت جذب و نیز شرایط مناسب برای هر جاذب مشخص شده است. از نظر سینتیک جذب دیس اکسیدکربن، زئولیتها به عنوان سریعترین جاذبها دستهبندی میشوند و در عرض چند دقیقه به ظرفیت تعادلی میس رسند. کاهش نسبت سیلیسیم به آلومینیوم در ساختار این جاذبها و افزایش تخلخل به افزایش ظرفیت جذب کمک میکند. نتایج نشان میدهد که زئولیتهای آلومیناسیلیکاتی کاتیونی گزینشپذیری بالائی دارند. در بین جاذبهای زئولیتی مطالعه شده، زئولیت NaX با نام تجاری ۱۳X بیشتر مورد استفاده قرار گرفته و جذب بالایی را نشان میدهد.

کلمات کلیدی

دیاکسیدکربن، جذب سطحی، زئولیت، آلومینا سیلیکات

مقدمه

افزایش گازهای گلخانهای در جو زمین باعث شده تأثیر منفی در شرایط زندگی داشته باشد . یکی از مهمترین گازهای گلخانهای دیاکسیدکربن بوده که در بین سایر گازهای گلخانهای، سهم زیادی در گرمایش زمین دارد. بنابراین بایستی به روشهای کاهش انتشار آن اندیشید. فناوریهای مختلفی برای جداسازی دیاکسیدکربن مورد استفاده قرار گرفته است که شامل جداسازی پس از احتراق، پیش از احتراق و استفاده از هوای اضافی در احتراق میباشند. روشس های جداسازی این گاز شامل جذب، جذب سطحی، جداسازی غشایی و تقطیر در دمای پایین میباشد. نظر به این که راندمان انتقال جرم به علت وجود سطح تماس زیاد، مقاومت کم در مقابل نفوذ و اختلاط محوری قابل توجه بین فازهای در حال تماس در فرایند جذب سطحی قابل توجه است و نیز جاذبهای مورد استفاده در این روش مشکلات خورندگی، سمی بودن و تعویض جاذبهای مایع را ندارند، لذا استفاده از این روش برای جداسازی دیاکسیدکربن مناسب به نظر میرسد.[۱] زئولیت۱ یک مادهی معدنیاست که عمدتاً از آلومیناسیلیکات تشکیل شده و کاربرد تجاری عمدهی آن در صنایع به عنوان جاذب سطحی میباشد. واژهی زئولیت در سال ۱۷۵۶ توسط کانی شناس سوئدی اکسل فردریک کرونستد۲ ابداع شد. از بین زئولیتهای طبیعی فقط ۹ نوع به مقدار زیاد در طبیعت یافت میشوند. خواص فیزیکی و شیمیایی زئولیتهای طبیعی متفاوت بوده و در بین نمونههای مختلف یک نوع خاص از زئولیت نیز تفاوتهایی در خواص فیزیکی (اندازهی منفذ، اندازهی بلور، ظرفیت تبادل یونی و ظرفیت جذبی) و ترکیب شیمیایی وجود دارد. موارد استفادهی زئولیتهای مصنوعی و طبیعی از خواص فیزیکی و شیمیایی آنها ناشی میشود که آن هم تابعی از ساختمان بلوری و ترکیب شیمیایی زئولیتها است. مهمترین دلیل علاقهمندی به دستهی زئولیتها این است که تعداد خواص آنها مانند اندازهی تخلخل و ساختار یا ترکیب شیمیایی بر عملکرد جذب آنها تأثیر میگذارد. محققان بسیاری روی جذب توسط زئولیتها کار کردهاند. برای نمونه شیرالکار(۱۹۸۴) ۳ با بررسی زئولیتهای دستهی Y دریافت که بیشترین ظرفیت جذب مربوط به زئولیتی است که با یون سدیم تبادل داشته است.[۲] کامیوتو۴ و همکارانش (۲۰۰۱) از بسترهای زئولیتی شش گوش که از دیوارههای فیبری نازک با تخلخل حدود ۸۰ درصد شامل زئولیتهای MS-13X و MS-4A تشکیل شده برای جذب دیاکسیدکربن استفاده کردند. نتایج نشان داد که بازیابی دیاکسیدکربن در بستر شامل MS-13X به علت ظرفیت جذب بالاتر، بیشتر از بستر شامل MS-4A میباشد.[۳] کاوناتی۵ و همکاران (۲۰۰۴) دریافتند که جاذب ۱۳X به علت ظرفیت جذب بهتر در دمای بالا، گزینهی مناسبی برای خالصسازی متان از گاز طبیعی و جداسازی دیاکسیدکربن از گاز دودکش به نظر میرسد.[۴] سیریواردان ۶ و همکارانش (۲۰۰۵) دریافتند که جاذبهایی که بیشترین قطر تخلخل و بیشترین نسبت سدیم به سیلیسیم را دارا هستند ظرفیت جذب بالاتری نشان میدهند.[۵] لانو(۲۰۱۰ ) ۷ جذب دیاکسیدکربن روی جاذب Na-X با نام تجاری ۱۳X را در محدوده دمایی -۷۸ تا ۱۵۰ و در محدوده فشار ۰/۲-۶/۴ مگاپاسکال بررسی کرد. مشاهده شد که ظرفیت جذب در دمای ۲۷۳ کلوین و فشار ۰/۰۱ کیلو پاسکال برابر با ۰/۳ و در فشار ۱۰۰ کیلو پاسکال برابر با ۷ مول به ازای کیلوگرم جاذب میباشد.[۶] آراکی۸ و همکارانش (۲۰۱۲) جذب دیاکسیدکربن روی یک نوع زئولیت در دمای ۲۵

۱ Zeolite 2 Axel Fredrik Cronstedt 3 Shiralkar

۴ Kamiuto et al.
۵ Cavenati et al.
۶ Siriwardane et al. 7 Llano
۸ Araki et al.

درجه سلسیوس و فشار ۱۰۰ کیلو پاسکال را بررسی کردند . زئولیت rho با روش هیدروترمال از یک مخلوط سیلیکا، سدیم و آلومینای کلوییدی، هیدروکسید سدیم، هیدروکسید سزیم و آب مقطر ساخته میشودمقدار. جذب تقریباً ثابت و برابر با ۳/۱ میلی مول به ازای یک گرم جاذب بدست آمد. این مقدار بیشتر از مقدار جذب شده توسط NaX بدست آمد. اما گزینشپذیری دیاکسیدکربن نسبت به نیتروژن برای این جاذب بیشتر از زئولیت NaX ارزیابی شد.[۷]

-۱انواع زئولیتها

زئولیتهای مورد استفاده برای جذب دیاکسیدکربن شامل زئولیتهای طبیعی و سنتزی میباشند. سه نمونه از زئولیتهای طبیعی شامل Faujasite، Chabazite و Clinoptilolite هستند. این زئولیتها آلومیناسیلیکاتهای دارای عناصر کلسیم و سدیم بوده و تفاوت آنها در نوع و میزان عناصر موجد در آنهاست. Faujasite شامل منیزیم، Chabazit شامل پتاسیم و Clinoptilolite دارای هر دو این عناصر است. جاذبهای زئولیتی سنتزی، آلومیناسیلیکاتس های با تخلخل ریز هستند که به علت قابلیت تبادل یون و گزینشپذیری مولکولهای مهمان با توجه به اندازهی آنها، دارای کاربرد گستردهای میباشند. زئولیتهای دستهی X و Y از ارتقای زئولیت Faujasite سنتز میشوند. تفاوت این دو دسته در نسبت سیلیسیم به آلومینیوم در ساختار آنها میباشد. این نسبت در زئولیتهای دستهی X بین ۲ و ۳ و در دستهی Y بیشتر از ۳ است. یکی از رایجترین زئولیت دستهی X، زئولیت ۱۳X یک آلومیناسیلیکات سدیم سنتزی است که ساختار مکعبی متقارن دارد و فرم بیآب آن دارای فرمول شیمیایی Nax(AlO2)x(SiO2)192-x میباشد (مقدار x بین ۷۷ و ۹۶ متغیر است). ZSM-5 یک زئولیت آلومیناسیلیکاتی سنتزی بوده که در دماهای بالا ساخته میشود. روشهای مختلفی برای ساخت آن استفاده میشود که متداولترین آن به صورت زیر است:

SiO 2 + NaAlO 2 + NaOH + N(CH 2 CH 2 CH 3 ) 4Br + H2 O ® ZSM-5 + ;

ظرفیت جذب زئولیتها را میتوان با فرآیندهای شیمیائی ارتقا داد. برای نمونه جاذب ۱۳X با استفاده از محلول هیدروکسید سدیم و یا مو نو اتانول آمین اصلاح شده تا قدرت جذب آن افزایش یابد. برخی ویژگیهای این جاذبها در جدول ۱ آمده است.