13500

13500

ساخت و ارزيابي غشا زئوليتي PHI

كارشناسي ارشد

شيمي - فرآيندهاي جداسازي

مهرماه 1393

مهرماه 1393

دكتر تورج محمدي

دكتر منصور كاظمي مقدم

چكيده غشاهاي زئوليتي متخلخل معمولاً بر پايه‌هاي آلوميناي آلفا،‌ گاما، استيل متخلخل، زيركونيا، موليت و ... تهيه مي‌شوند و از زيرمجموعه‌هاي غشاهاي معدني هستند. به منظور تهيه غشا زئوليتي نوع PHI با يكنواختي كامل و ضخامت كم، عاري از ترك و ضريب جداسازي بالا، آزمايش‌ هاي تجربي در 4 قسمت سنتز پودر زئوليت PHI در ابعاد كوچكتر از ميكرون، ساخت غشاي زئوليتي PHI با ضخامت يكنواخت، تست غشاهاي ساخته‌شده با استفاده از روش جداسازي گازي و بررسي شرايط سنتز بر عملكرد جداسازي غشايي انجام شد. روش رشد ثانويه براي ساخت غشا بكار گرفته شد. به‌ منظور سنتز يك غشاي لايه ‌نازك به روش رشد ثانويه نياز به پودرهاي زئوليتي براي دانه نشاني مي‌باشد. در اين كار پودرهاي يكنواخت و با ابعادي در محدوده ميكرون تا كوچكتر از ميكرون سنتز شدند. در ساخت پودر زئوليت با استفاده از فرمول ژل 1.53Na2O|0.44K2O|Al2O3|5SiO2|82.7H2O از روش هيدروترمال استفاده شد. در سنتز غشا به‌ منظور مطالعه‌ي تأثير پارامترهاي مختلف و به دست آوردن نتايج قابل ‌قبول از روش آماري تاگوچي براي طراحي آزمايش‌ها استفاده شد. آناليزهاي پراش اشعه ايكس(XRD) و عكس‌برداري با ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) براي ارزيابي پودرها و غشاهاي سنتز شده استفاده شد. نتايج حاصله نشان‌دهنده سنتز موفق ميكرو ذرات زئوليت و نيز تهيه غشاي زئوليت PHI با ضخامت متوسط 20 ميكرومتر است. با توجه به نتايج مشخص شد كه غشاهاي ساخته‌ شده كاملاً آب‌دوست هستند و براي جداسازي مخلوط‌هاي آلي/آبي به روش تراوش تبخيري با ديگر غشاهاي زئوليتي قابل ‌رقابت مي‌باشند. در تراوش گازي نيز بيشترين ضريب جداسازيCO2/CH4 معادل 12/4 براي غشاي سه لايه ساخته ‌شده در دمايC˚ 150 به مدت 3 روز تحت شرايط بهينه به دست آمد. واژه‌هاي كليدي: زئوليت، غشا زئوليتي، فيليپسيت، ضريب جداسازي