-
شماره ركورد
31445
-
پديد آورنده
بهمن پريزاد
-
عنوان
مطالعه تجربي فرايند حذف تركيبات گوگردي از سوخت مدل با استفاده از روش تراوش تبخيري
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي- گرايش مدلسازي، شبيه سازي و كنترل فرآيندها
-
سال تحصيل
1400
-
تاريخ دفاع
1403/06/28
-
استاد راهنما
دكتر شاهرخ شاه حسيني- دكتر حسن فرخ زاد
-
استاد مشاور
-
-
دانشكده
مهندسي شيمي، نفت و گاز
-
چكيده
امروزه نگراني‌هاي زيست محيطي در مورد محتواي گوگرد سوخت مايع در سراسر جهان مطرح شده است. يكي از روش‌هاي موثر براي گوگردزدايي از بنزين روش جداسـازي غشـايي است. باتوجه به مزيت‌هاي اين روش نسبت به ساير روش‌هاي گوگردزدايي، در سال‌هاي اخير بسيار مورد توجه قرار گرفته است. غشاهاي مختلفي براي فرآيند گوگردزدايي از بنزين استفاده شده است. از مهمترين آن‌ها مي‌توان پلي دي متيل سيلوكسان، پلي يورتان، پلي اتيلن گلايكول، پلي ايمايد وپلي اتر بلاك آميد را نام برد. اما اين غشاها عمدتا داراي يكي از مشكلات تورم، فاكتور جداسازي پايين يا شار پايين هستند. به همين دليل تمركز تحقيقات بر روي بهبود عملكرد غشاها از طريق اصـلاح آن‌ها صـورت گرفته اسـت. بسياري از محققان از پليمرهاي تكراري و پركاربرد در تحقيقات جديد بهره برده‌ا‌ند به همين جهت به ساير پليمرهايي كه فاكتورهاي لازم به جهت اسفاده در فرايند گوگردزدايي تراوش تبخيري را دارند توجهي نشده است. لذا در اين تحقيق از پليمر پلي‌سولفون كه تابحال در فرايند گوگردزدايي تراوش تبخيري مورد استفاده قرار نگرفته است استفاده شد. در اين پژوهش از تيوفن به عنوان معرف گوگرد و از نرمال هپتان به عنوان معرف تركيبات هيدروكربني در بنزين استفاده شد. پليمر پلي‌سولفون(PSU) باتوجه به پارامتر حلاليت هانسن و بررسي ميل تركيبي آن با تيوفن و هپتان در پژوهش حاضر مورد استفاده قرار گرفت. يك غشاي زمينه مركب جديد با تركيب نانوبلورهاي سنتز شده MOF-808 (Zr) در ماتريس پلي سولفون (PSU) ساخته شد. سنتز موفق ساختارهاي MOF-808 بسيار كريستالي از طريق تجزيه و تحليل آناليزهاي مربوطه تاييد شد. ذرات MOF-808 به طور يكنواخت در ماتريس PSU پراكنده شدند و مورفولوژي هشت وجهي و يكپارچگي ساختاري خود را در سراسر ماتريس پليمري حفظ كردند. ادغام MOF-808 خواص مكانيكي غشا را افزايش داد و به دليل برهمكنش هاي سطحي قوي، مقاومت كششي و مدول را افزايش داد و در نتيجه مقاومت در برابر تغيير شكل را بهبود بخشيد. از شبيه‌سازي ديناميك مولكولي براي نشان دادن جذب ترجيحي تيوفن توسط ذرات MOF-808 نسبت به هپتان، استفاده شد. اثرات بارگذاري ذرات MOF-808، دماي عملياتي، و تغييرات ميزان غلظت گوگرد در خوراك بر عملكرد غشا ارزيابي شد. عملكرد بهينه با غشايي حاوي 5 درصد وزني MOF-808 به دست آمد كه شار نفوذ(g/m2h) 4515/0 و فاكتور غني سازي 06/9را نشان داد. تحت اين شرايط - 5 درصد وزني محتواي MOF-808، دماي عملياتي 45 درجه سانتيگراد و غلظت گوگرد خوراك ppm 500 - غشا به افزايش 153 درصدي در شار و 51 درصد افزايش در فاكتور غني‌سازي در مقايسه با غشا PSU خالص دست يافت.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1403/08/09
-
عنوان به انگليسي
Experimental study of the process of removing sulfur compounds from model fuel using the pervaporation method
-
تاريخ بهره برداري
9/18/2025 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
بهمن پريزاد
-
چكيده به لاتين
In this study, the pervaporation method was used for desulfurization of gasoline. Thiophene was used as a sulfur agent and n-heptane as a representative of hydrocarbon compounds in gasoline. a novel mixed matrix membrane (MMM) was fabricated by incorporating synthesized MOF-808 (Zr) nanocrystals into a polysulfone (PSU) matrix. The successful synthesis of highly crystalline MOF-808 structures was verified through characterization analysis. The MOF-808 particles were uniformly dispersed within the PSU matrix, retaining their octahedral morphology and structural integrity throughout the polymer matrix. The incorporation of MOF-808 enhanced the mechanical properties of the membrane, increasing both tensile strength and modulus due to strong interfacial interactions, thereby improving resistance to deformation. Molecular dynamics simulations indicated that the MOF-808 particles preferentially adsorb thiophene, likely due to interactions between thiophene molecules and zirconium metal sites through π-complexation. Consequently, the addition of MOF-808 nanocrystals improved the desulfurization performance of the membrane. The effects of MOF-808 particle loading, operating temperature, and changes in sulfur concentration in the feed on membrane performance were evaluated through pervaporation experiments. The optimal performance was achieved with a membrane containing 5 wt% MOF-808, which exhibited a permeate flux of 0.4515 g/m²h and an enrichment factor of 9.06. Under these conditions—5 wt% MOF-808 content, an operating temperature of 45°C, and a feed sulfur concentration of 500 ppm—the membrane achieved a 153% increase in flux and a 51% increase in enrichment factor compared to the pristine PSU membrane.
-
كليدواژه هاي فارسي
گوگردزدايي , تراوش تبخيري , غشاهاي زمينه مركب
-
كليدواژه هاي لاتين
Desulfurization , Pervaporation , Mix matrix membranes
-
Author
bahman parizad
-
SuperVisor
dr shahrokh shahhoseini- dr hasan farrokhzad
-
لينک به اين مدرک :
