بررسی تئوری فرایند جداسازی دی اکسید کربن از متان با استفاده از غشاهای پلی ایمیدی
چکیده
مدل جذب دوتایی، طی سالیان متمادی برای تخمین میزان جذب گازها بر روی پلیمرهای شیشه ای مورد مطالعه قرار گرفته است. یکی از ایرادات وارد بر این مدل ، ضعف آن در تخمین میزان جذب آن دسته از موادی است که در منحنی جذب خود، دارای نقطه ی عطف می باشند. فنگ در سال 2007، با انجام اصلاحاتی بر روی این مدل به رابطه ی جدیدی دست یافت. در این گزارش، تعدادی از غشاهای پلی ایمیدی مورد استفاده در فرایند جداسازی دی اکسید کربن از گاز طبیعی را انتخاب کرده و به پیشگویی میزان جذب توسط هر دو مدل جذبی ذکر شده در بالا، پرداخته ایم. اتصالات عرضی نیز فاکتور مهمی در افزایش و یا کاهش میزان جذب در غشاهای پلیمری است. از این رو لازم بود تا مطالعه ای بر اثر اتصالات عرضی بر میزان جذب غشاهای پلی ایمیدی، نیز داشته باشیم. سپس با استفاده از رابطه ی بسط داده شده ی دوتایی، به بررسی میزان جذب مخلوط 50/50 از این دو ماده پرداختیم. از آنجا که مدل جذبی فنگ، برای تخمین میزان جذب مخلوط گازها، رابطه ای ارائه نداده بود، با انجام فرضیاتی توانستیم این مدل را برای مخلوط گازها بسط داده و نتایج حاصل از این دو رابطه را با یکدیگر مقایسه کنیم. پس از آن با محاسبه ی میزان همبستگی های ترمودینامیکی و سینتیکی میان مولکول های موجود در سیستم، صحت نتایج حاصل از پیشگویی مدل های جذبی بالا را بررسی کردیم. با محاسبه ی میزان تابع همبسته شدن، به امکان پذیری پدیده ی خوشه ای شدن در طی فرایند جداسازی غشایی پرداخته و نتایج را طی نمودارهایی ارائه کردیم. در نهایت میزان فاکتور غیرایده آلی را از تابع خوشه ای شدن محاسبه و آن را با فاکتور همبستگی ترمودینامیکی حاصل از این دو مدل جذبی، مقایسه نمودیم.