6530

6530

مطالعه پارامترهاي فرآيندي مؤثر بر الكتروليز غشايي HClدر سلهاي احياء اكسيژن با استفاده از شبكه عصبي مصنوعي

كارشناسي ارشد

شيمي گرايش فرآيندهاي جداسازي

فروردين ماه 1388

فروردين ماه 1388

دكتر سيد نظامالدين اشرفيزاده

دكتر فريدون محمدي

چكيده كلريد هيدروژن و محلول آبي آن (اسيد كلريدريك)، محصول جانبي بسياري از فرآيندهاي پتروشيمي ميباشد. استفاده از فرآيند الكتروليز غشائي براي بازيافت اسيد كلريدريك و تبديل آن به كلر و هيدروژن و يا آب (بر حسب نوع نوع كاتد مورد استفاده) و برگشت دادن محصولات به چرخه فرآيند يكي از زيستسازگارترين و اقتصاديترين فرآيندهاي بازيافت محصول جانبي كلريد هيدروژن به شمار ميرود. هدف از اين مطالعه بررسي تأثير پارامترهاي فرآيندي مختلف بر ولتاژ دو سر سل و بازده جريان كلر در اين فرآيند ميباشد. اين پروژه در سه فاز مختلف انجام گرفت. در فاز اول مطالعه فرآيندي بر روي يك سل الكتروليز متداول با كاتد نيكلي احياء هيدروژن و با طراحي تاگوچي انجام گرديد. در فاز دوم مطالعه فرآيندي بر روي يك سل الكتروليز پيشرفته با كاتد احياء اكسيژن و با طراحي تاگوچي انجام گرفت. در فاز سوم پروژه، مطالعه فرآيندي بر روي يك سل الكتروليز پيشرفته با كاتد احياء اكسيژن و با مدلسازي شبكه عصبي مصنوعي انجام گرديد. تأثير پارامترهاي فرآيندي مختلف، از جمله غلظت اسيد كلريدريك، شدت جريان اسيد، دماي اسيد، شدت جريان اكسيژن و دانسيته جريان مورد استفاده بر روي ولتاژ و بازده جريان كلر سل الكتروليز غشائي اسيد كلريدريك مورد بررسي و مطالعه قرار گرفت. كاتد مورد استفاده در اين سل، و آند مورد استفاده، از نوع (Half-MEA از نوع پيشرفته نفوذ گازي و نشانده شده بر روي غشاء ( 1 كه داري كمترين پتانسيل بيشينه براي توليد كلر ميباشد، (DSA® معمول آند پايدار ابعادي ( 2 10 cm بوده است. غشاء مورد استفاده، غشاء نفيون 115 و سطح مؤثر سل مورد استفاده برابر با 2 پارامترهاي فرآيندي بر ولتاژ سل و بازده جريان كلر بصورت (P بوده است. ميزان تأثير (فاكتور كمي نيز تعيين شد. مشاهده گرديد كه افزايش شدت جريان اسيد، غلظت اسيد، دماي اسيد، شدت جريان اكسيژن، ولتاژ سل را كاهش داده و افزايش دانسيته جريان ولتاژ سل را تقريباً بصورت خطي افزايش داد. افزايش شدت جريان اسيد، غلظت اسيد، دماي اسيد، شدت جريان اكسيژن، بازده جريان كلر را افزايش داده و افزايش دانسيته جريان، بازده جريان كلر را تقريباً بصورت خطي كاهش داد. دانسيته 30 ، بيشترين تأثير را بر ولتاژ و / 49 و % 62 / جريان و شدت جريان آنوليت به ترتيب با مقادير % 7 1 Membrane Electrode Assembly 2 Dimensionally Stable Anode