18693

۱۸۶۹۳

مطالعه تجربي و مدلسازي ترموديناميكي اثر اضافه نمودن آمين هاي دو عاملي در بهبود حلاليت تعادلي دي اكسيد كربن در محلول آبي متيل دي اتانول آمين

كارشناسي ارشد

ترموسينتيك و كاتاليست

دي ماه ۱۳۹۶

دكتر فرزانه فيضي

مهندسي شيمي، نفت و گاز

در اين پروژه حلاليت تعادلي كربن دي اكسيد در آمين هاي methyldiethanolamine (MDEA)، N,N-Dimethylaminoethanol (DMAE)، N,N-Diethylaminoethanol (DEAE)، 3-Methylamino propylamine (MAPA) و 2-(2-Aminoethylamino)ethanol (AEEA) مورد بررسي قرار گرفته است. داده هاي جديدي براي حلاليت تعادلي كربن دي اكسيد در محلول هاي آبي آميني MAPA+MDEA، MAPA+DMAE، AEEA+DMAE، MAPA+DEAE و AEEA+DEAE به صورت تجربي تهيه شد. غلظت MDEA، DMAE و DEAE در تمامي محلول ها wt.% 40 و غلظت MAPA و AEEA در هر محلول wt.% 5 است. دماي اندازه گيري حلاليت تعادلي كربن دي اكسيد در اين محلول ها K 313 و محدوده اندازه گيري بارگذاري 3/0 تا 9/0 از كربن دي اكسيد است. بررسي نتايج اين داده ها نشان مي دهد كه محلول آبي wt.% 5 MAPA + wt.% 40 DMAE داراي بيشتر ميزان ظرفيت جذب كربن دي اكسيد است. جهت مقايسه و بررسي بهتر، مقادير دانيسته و ويسكوزيته اين محلول ها در محدوده دمايي K 303 تا K 353 است. بررسي اين داده ها نيز نشان داد كه مقادير دانيسته و ويسكوزيته محلول آبي wt.% 5 MAPA + wt.% 40 DMAE در مقايسه با محلول محلول آبي wt.% 45 MDEA ، به عنوان يك محلول رايج در جذب كربن دي اكسيد، در محدوده مطلوبي قرار دارند. همچنين با تاييد محلول MAPA+DMAE به عنوان محلول منتخب، داده هاي حلاليت تعادلي در اين محلول در دماي هاي K 313، K 328، K 343، K 358 اندازه گيري شد. در ادامه اين كار گرماي واكنش جذب براي محلول آبي wt.% 5 MAPA + wt.% 40 DMAE نيز در دماي K 328 در محدوده بارگذاري 02/0 تا 86/0 اندازه گيري شد. در نهايت اين سيستم توسط مدل Deshmukh-Mather مدلسازي و نتايج مدل با داده هاي تجربي حلاليت تعادلي و گرماي واكنش جذب كربن دي اكسيد مقايسه شد؛ كه نتايج نشان داد اين مدل به طور قابل قبولي مي تواند داده هاي حلاليت را پيش بيني كند و همچنين در محاسبه گرماي واكنش به طور نسبي عملكرد خوبي دارد.

1397/01/26

4/21/2019 12:00:00 AM

In this work, equilibrium solubility of CO2 absorption in different blends of amines is examined; these amines are methyldiethanolamine (MDEA), N,N-Dimethylaminoethanol (DMAE), N,N-Diethylaminoethanol (DEAE), 2-(2-Aminoethylamino)ethanol (AEEA), and 3-Methylamino propylamine (MAPA). New equilibrium solubility data for CO2 absorption in aqueous solutions of MDEA + AEEA, DMEA +MAPA, DMEA + AEEA, DEAE + MAPA, and DEAE + AEEA over low range of pressure is obtained. The concentration of MDEA/DMAE/DEAE is 40 wt.% and AEEA/MAPA is 5 wt.% in each solution. The CO2 loading was measured in the range of 0.07 to 0.97 (mol CO2/mol amine) and experimental temperature was set to 313.15 K. In order to make a better comparison, viscosity and density of these amine solutions were also measured at temperatures 313.15 to 353.15 K. Experiments show that DMAE + MAPA blend has the highest absorption capacity, and at the same time, its viscosity and density are in a desirable range. Complementary equilibrium solubility data for DMAE + MAPA is also obtained in temperature range of 313 K to 358. Also heat of reaction is measured for this solution in 328 K . Finally this system is modelled by Deshmukh-Mather and results are compared with experimental equilibrium solubility data and heat of CO2 absorption; which results showed that this model can predict solubility data reasonably and it also can calculate the heat of reaction relatively well.