مقایسه ساختار و کارایی غشاهای اصلاح شده پلی سولفون و پلی اتر ایمید با پلی اتراتر کتون سولفونه شده برای رطوبت‌زدایی از جریانات گازی

 

چکیده

تشکیل هیدرات گازی بدلیل وجود رطوبت اشباع در گاز طبیعی یکی از مهمترین معضلات فرایند گاز طبیعی می باشد. تماس دهنده‌های غشایی گاز-مایع بدلیل مزایای بیشمار نسبت به تماس دهنده‌های معمولی، گزینه مناسبی برای جذب و جداسازی رطوبت از جریان گازی می باشد. در این تحقیق با افزودن پلی اتر اتر کتون سولفونه شده[۱]  به محلولهای پلی سولفون[۲] و پلی اتر ایمید[۳] غشاهای متخلخل الیاف توخالی با ساختار توسعه یافته بروش جداسازی فازی ساخته شده اند. غشاها در ماژول تماس دهنده غشایی قرار گرفته و برای جذب رطوبت از جریان گازی با تری اتلین گلایکول مورد استفاده قرار گرفتند. غشاهای ساخته شده با بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی ، تست های تراوایی نیتروژن،فشار تخریب، درجه تخلخل کلی و زاویه تماس سطحی مشخصه بندی شدند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داد که غشاها دارای ساختار تقریبا بند انگشتی شکل می باشند که بدلیل افزایش سرعت جداسازی فازی حین ساخت غشا می باشد. نتایج تست تراوایی نیتروژن غشا ها نشان داد غشای توسعه یافته پلی اتر ایمید دارای متوسط اندازه حفره تقریبا ۶ نانومتر و تخلخل موثر سطحی ۷۸۶ m-1 و تراوایی کلی ۸۹۵۰ GPU می باشد. غشای توسعه یافته پلی اتر ایمید دارای درجه تخلخل کلی تقریبی ۸۲% می باشد که بدلیل ساختار بند انگشتی و بسیار باز با درصد فضای خالی بالا می باشد. با افزودن پلی اتر اتر کتون سولفونه زاویه تماس کاهش و آبدوستی غشاها بشدت افزایش یافته است که مقدار زاویه تماس ۵۸ درجه برای غشای پلی اتر ایمید – پلی اتر اتر کتون سولفونه بدست آمده است. غشای توسعه یافته پلی اتر ایمید – پلی اتر اتر کتون سولفونه فشار تخریب ۷۰۰kPa را نشان داد که به دلیل ساختار سخت این پلیمر می باشد. نتایج تست جذب رطوبت با تری اتیلن گلایکول در تماس دهنده غشایی نشان داد که شار جذب رطوبت با افزایش شدت جریان فاز مایع افزایش می یابد. در شدت جریان مایع ۲۶۰ ml/min بیشترین میزان شار جذب تقریبی ۶٫۸×۱۰ m3/m2 s مشاهده گردید که بدلیل افزایش تراوایی و حفره های کوچک تر غشای پلی اتر ایمید- پلی اتر اتر کتون سولفونه می باشد.

 

کلمات کلیدی: غشاهای الیاف توخالی، پلی اتر اتر کتون سولفونه شده، مشخصه بندی غشا، رطوبت‌زدایی، تماس دهنده غشایی.

[۱] SPEEK

[۲] PSF

[۳] PEI

پایان نامه کارشناسی ارشد شیمی

 

۸۲ page

word

Sorry, the comment form is closed at this time.