14600

14600

اندازه گيري و مدلسازي ترموديناميكي حلاليتدي اكسيدكربن در محلول آبي نرمال متيل دي اتانول آمين (MDEA) و آمينواتيل - اتانول آمين (AEEA) در بارگذاريهاي پايين

دكتري

مهندسي شيمي

خرداد ماه 1394

خرداد ماه 1394

دكتر فرزانه فيضي - دكتر علي تقي ذوقي

مهندسي شيمي

چكيده يكيازمتداول¬ترينروش¬هاي جذب دي¬اكسيدكربن، جذبشيميايي توسطمحلول¬هاي آبي آلكانول-آميناست. در اين تحقيق روش¬هاي اندازه¬گيري حلاليت دي¬اكسيدكربن در محلول¬هاي آبي آلكانول-آمين از نقطه نظر دقت و صحت مورد مقايسه و ارزيابي قرار گرفته است. اين¬ روش¬ها عبارتند از: پتانسيومتري، شيميايي، كروماتوگرافي گازي (GC) و استاتيك. نتايج آزمايش¬ها نشان مي¬دهد كه روش استاتيك داراي كمترين خطا نسبت به ساير روش¬هاي اندازه¬گيري حلاليت دي¬اكسيدكربن در محلول¬هاي آبي آلكانول¬آمين¬ است. داده¬هاي آزمايشگاهي حلاليت دي¬اكسيدكربن براي محلول آبي 36/3 مولار نرمال¬متيل¬دي¬اتانول¬آمين (MDEA) و آمينواتيل¬اتانول¬آمين (AEEA)، در سه نسبت موليAEEA به MDEA برابر 125/0، 1/0 و 05/0 و در چهار دما (15/313، 15/328، 15/343 و 15/358 كلوين) با استفاده از روش استاتيك اندازه¬گيري شده است. باتوجهبهنحوه انحلالشيمياييدي¬اكسيدكربن در محلول¬هاي آبي آلكانول¬آمين مي¬توان محلول¬هايمذكورراجزءمحلول-هايالكتروليت در نظرگرفت. بنابراين در اين تحقيق، ابتدا به توسعهمعادلهحالت مناسب براي محلول-هاي الكتروليت پرداخته¬ايم. اين معادله حالت جديد را eSAFT-HR ناميده¬ايم. پس از اطمينان از عملكرد معادله حالت جديد در مدلسازي محلول¬هاي آبي الكتروليت قوي، از اين معادله حالت براي مدلسازي ترموديناميكيحلاليتدي¬اكسيدكربندر محلول آبي MDEA+AEEAاستفاده شده است. در اين تحقيق دو سناريو به¬منظور تعيين حلاليت دي¬اكسيدكربن درمحلولآبيMDEA+AEEA در نظر گرفته شده است.درسناريوي اول برايتنظيم پارامترهاي مدل، سيستم چهارجزيي به طور مستقيم مدلسازي مي¬شود و تمام برهمكنش¬هاي دوتايي بين گونه¬هاي مختلف موجود در محلول اعم از يوني و مولكولي صفر در نظر گرفته مي¬شود. متوسطدرصد قدرمطلقخطاي نسبي در سناريوي اول برابر با 74/7 است. درسناريوي دوم ابتدابراياجزاي خالص،پارامترهايمدلتنظيمشدند.سپس پارامترهاياثرمتقابلزيرسيستم¬هايدوتاييتنظيم شدند. درمرحلهبعديبااستفادهازپارامترهايتنظيم-شدهبراياجزايخالصوسيستم¬هاي دوتايي،پارامترهاياثرمتقابليون- يونويون- مولكولبرايزيرسيستم¬هايسه-جزييبهينهشدند. درانتهابااستفادهازتمامپارامترهايبه¬دستآمدهبراي كليهزيرسيستم-ها،پارامترهاياثرمتقابلمربوطبهسيستمچهارجزييMDEA-AEEA-CO2-H2O از طريقبرازشداده-هايتجربيبه¬دست آمده در اين تحقيق بررويمدلتنظيمشدند.متوسطدرصد قدرمطلقخطاي نسبي در سناريوي دوم برابر با 07/8 است. واژه‌هاي كليدي: جذب دي¬اكسيدكربن،آلكانول¬آمين¬، محلولالكتروليت،معادلهحالت eSAFT-HR