شماره ركورد
31410
پديد آورنده
علي اصغر مناف پور
عنوان
بررسي آزمايشگاهي و مدلسازي ترموديناميكي حلاليت كربن دي اكسيد در حلالهاي اوتكتيك عميق
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي
سال تحصيل
1400
تاريخ دفاع
1403/07/15
استاد راهنما
فرزانه فيضي
استاد مشاور
-
دانشكده
مهندسي شيمي نفت وگاز
چكيده
اين پژوهش به سنتز DES با استفاده از تتراپروپيلآمونيوم بروميد (TPAB) و اسيد فرميك (Fa) با نسبتهاي مولي (1:1) TPAB-Fa و (1:2) TPAB-Fa به روش حرارتي پرداخته است. در آزمايشهاي حلاليت CO2 كه با يك سامانه استاتيك انجام شد، حلاليت CO2 در حلالهاي اوتكتيك عميق در شرايط مختلف فشار و دما مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه DES با نسبت مولي (1:2) TPAB-Fa در دماي C°0/25 و فشار 200/35 بار، با حلاليت (جز مولي) CO2 برابر با 218/0، بهترين كارايي را دارد. همچنين، مدلسازي ترموديناميكي با استفاده از معادله حالت پنگ-رابينسون (PR EOS) براي فاز گازي و مدل ضريب فعاليت دو مايع غير تصادفي (NRTL) براي فاز مايع انجام شد. ثابت قانون هنري از دادههاي تجربي محاسبه گرديد و كمترين مقدار آن، 09/15 مگاپاسكال، براي مخلوط (1:2) TPAB-Fa در دماي C° 0/25 به دست آمد كه نشاندهنده حداكثر حلاليت بود. تحليلهاي طيفسنجي رزونانس مغناطيسي هستهاي (NMR) و مادون قرمز تبديل فوريه (FT-IR) وجود پيوند هيدروژني بين دهنده وگيرنده پيوند هيدروژني را تاييد كردند و حلاليت فيزيكي CO2 در DES را به اثبات رساندند. علاوه بر اين، آزمايشهاي بازيابي نشان داد كه حلال(1:2) TPAB-Fa پس از پنج چرخه حلاليت/دفع، تنها يك درصد از كارايي خود را از دست داده است و به اين ترتيب، بازدهي 99 درصدي قابليت احيا را نشان داد. نتايج نهايي اين تحقيق نشان داد كه DES مورد مطالعه يك حلال پايدار از نظر زيستمحيطي است كه با هزينه پايين، كارايي حلاليت بالاتر و قابليت بازيابي خوب ميتواند جايگزين مناسبي براي حلالهاي رايج در حلاليت CO2 باشد. همچنين، ماهيت گرمازا بودن حلاليت CO2 با استفاده از معادله كلوزيوس-كلاپيرون اثبات شد.
تاريخ ورود اطلاعات
1403/08/07
عنوان به انگليسي
Laboratory investigation and thermodynamic modeling of carbon dioxide solubility in deep eutectic solvents
تاريخ بهره برداري
10/6/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
علي اصغر مناف پور
چكيده به لاتين
A leading cause of global warming is the increase of carbon dioxide (CO2) emissions due to anthropogenic activities which prompts an urgent need for substantial reduction. Recently, CO2 solubility in deep eutectic solvents (DESs) has attracted scientific attention, because of their adaptability compared to traditional ionic liquids and aqueous amine solutions. This study employs the heating method to synthesize DESs using tetrapropylammonium bromide (TPAB) and formic acid (Fa) with molar ratios of TPAB-Fa (1:1) and TPAB-Fa (1:2). CO2 Solubility experiments by static method quantified CO2 solubility in the DESs under varied pressures and temperatures. TPAB-Fa (1:2) at 25.0 °C was the most efficient with the CO2 solubility of 0.218. Thermodynamic modeling was performed by employing the Nonrandom Two Liquids activity coefficient model and the Peng-Robinson equation of state for the liquid and gas phases, respectively. The Henry's law constant was determined from experimental data. CO2 physical absorption was confirmed via Nuclear Magnetic Resonance (NMR) and Fourier-transform infrared (FT-IR) analyses. TPAB-Fa (1:2), as the superior DES, exhibited regeneration efficiency of 99% after five absorption/desorption cycles.
كليدواژه هاي فارسي
تعادل بخار- مايع , حلال اوتكتيك عميق , مدلسازي ترموديناميكي , حلال سبز , حلاليت كربن دي اكسيد
كليدواژه هاي لاتين
CO2 Solubility , Green solvent , Thermodynamic modeling , vapour-liquid equilibrium , Deep eutectic solvent
Author
Ali asghar Manafpour
SuperVisor
Dr. Farzaneh Feyzi