الگوسازی جداسازی انتخابی هیدروژن از مخلوط هیدروکربنی در داخل غشای زئولیتی MFI

محورهای موضوعی : شیمی تجزیه

مهرداد مظلومی نیا ¹ (کارشناس ارشد مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران)
نصراله مجیدیان ² (استادیار مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران)

تاریخ دریافت : 1391/03/01 تاریخ پذیرش : 1391/05/01 تاریخ انتشار : 1391/06/01

کلید واژه: جداسازی, هیدروژن, هیدروکربن‌های سبک, غشا, زئولیت MFI, لانگ مویر,

چکیده مقاله :

در این پژوهش، فرایند جداسازی مخلوطی از 8 گاز شبیه‌سازی شده‌ی پالایشگاهی شامل، هیدروژن و هیدروکربن‌های سبک (C1 تا C4) به‌وسیله‌ی زئولیت MFI در گستره‌ی دمایی گسترده و نیز فشار خوراک‌های متفاوت مورد مطالعه قرار گرفت. در این بررسی الگوی لانگ مویر بهبود یافته برای الگو کردن اطلاعات آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفت. نتیجه‌های جداسازی به واسطه‌ی غشای زئولیتی با استفاده از الگو، براساس جذب رقابتی هیدروکربن‌ها نسبت به هیدروژن و نفوذ آرایشی(1) در حفره‌های زئولیت، مورد بررسی قرار گرفت. داده‌های به‌دست آمده از الگو نشان دادند که حالت ناقوسی شکلی در پروفایل دمایی هیدروکربن وجود دارد که به وضوح نشان دهنده‌ی تقابل این دو نیروی محرکه برای تراوش هیدروکربن است. در هر فشار خوراک برای هیدروژن، شاهد افزایش یکنواخت شار با افزایش دما هستیم. افزایش فشار خوراک، پروفایل شار- دما را به سوی افزایش بیشتر شار سوق می‌دهد. در دمای اتاق، شار هیدروژن صفر است. گزینش‌پذیری هیدروژن، وابستگی ضعیفی به فشار دارد.

منابع و مأخذ:

[1] Haelssig, J. B.; Tremblay, A. Y.; Thibault, Jang.; J. Memb. Sci.; 381, 226-236; 2011.
[2] Hosseini, S. S.; Peng, N.; Chung, T. Sh.; J. Memb. Sci.; 349, 156-166; 2010.
[3] Haelssig, J. B.; Tremblay, A. Y.; Thibault, J.; Huang, X. M.; J. Memb. Sci.; 381, 226-236; 2011.
[4] An, W.; Swenson, P.; Waller, T; J. Memb. Sci.; 369, 414-419; 2011.
[5] Shafie, A. H.; An, W.; Hejazi, A. H.; Sawada, J. A; Sep and Pur Tech.; 88, 24-28; 2012.
[6] Sandström, L.; Lindmark, J.; Hedlund, J.; J. Memb. Sci.; 360, 265-275; 2010.
[7] Dong, J., Lin, Y. S. Wei Liu ; AIChE . J.; 46, 1957-1966; 2000.
[8] Wee, Sh. L., Tye, Ch.T, Bhatia. S.; Sep and Pur Tec.; 63, 500-516; 2008.
[9] Merdaw, A.A., Sharif, A.O., Derwish, G.A.W; Chem. Eng. J.; 168, 215-228; 2011.
[10] Merdaw, A.A., Sharif, A.O., Derwish, G.A.W; Chem. Eng. J.; 1688, 229-24; 2011.
[11] Gandía, F. J., Murcia ,Á. B., Castelló, D. L., ; J. Memb. Sci.; 378, 407-414; 2011.
[12] Jareman, F., Hedlund. J., Creaser. D; J. Memb. Sci.; 236, 81-89; 2004.
[13] Sun, M. S.; Shah, D. B.; Xu , H. H.; Talu, O.; J. Phys. Chem. B.; 102, 1466-1480; 1998.
[14] Burggraaf, A. J.; Vroon, Z. A.; Keizer, K.; Verweij, H.; J. Memb. Sci.; 144, 77; 1998.