پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی شیمی و مواد > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1404
پدیدآورندگان:
مهدی بهرادنسب [پدیدآور اصلی]، سید حمید اسماعیلی فرج[استاد راهنما]، بهرام بهرامیان[استاد راهنما]
چکیده: چکیده
در دهههای اخیر، افزایش غلظت گازهای گلخانهای به ویژه دیاکسید کربن (CO₂) به یکی از مهمترین چالشهای زیستمحیطی تبدیل شده است که نقش مؤثری در گرمایش جهانی و تغییرات اقلیمی ایفا میکند. کاهش انتشار CO₂ و جذب کارآمد این گاز از منابع آلاینده صنعتی از جمله راهکارهای کلیدی برای کاهش اثرات مخرب زیستمحیطی بهشمار میآید. روشهای معمول جذب CO₂ همچون استفاده از آمینها، به دلیل هزینههای بالا، مصرف انرژی زیاد، و مشکلات زیستمحیطی مانند تولید پسماندهای شیمیایی، نیازمند جایگزینی پایدارتر و کارآمدتر هستند. در این راستا حلالهای یوتکتیک عمیق (DES) بهعنوان جایگزینهای نوآورانه و سازگار با محیط زیست معرفی شدهاند.
این پژوهش به مطالعه جذب دیاکسید کربن توسط یک حلال یوتکتیک عمیق سهجزئی شامل کولین کلراید (ChCl)، گلیسرول (Gly) و ایمیدازول (Im) میپردازد. طراحی آزمایش با استفاده از نرمافزار Design Expert و بر مبنای روش فاکتوریل کامل انجام شد که در آن سه فاکتور اصلی شامل دما (۳۰، ۴۵ و 60 درجه سانتیگراد)، نسبت مولی ChCl:Gly (۱:1، 1:2 و ۱:3) و غلظت ایمیدازول (۱، ۲ و 3 مولار) مورد بررسی قرار گرفتند. برای ارزیابی عملکرد حلال، دادههای جذب CO₂ از طریق اندازهگیری تغییرات فشار و دما در سیستم آزمایشگاهی جمعآوری و با استفاده از معادله پنگ - رابینسون تحلیل شدند. نتایج نشان داد که دما و ترکیب حلال تأثیر بسزایی بر میزان جذب CO₂ دارند. در دماهای پایینتر و نسبتهای خاصی از ChCl:Gly ظرفیت جذب بهینه مشاهده شد. افزودن ایمیدازول بهعنوان جزء سوم حلال موجب افزایش قابل توجه توانایی جذب گاز به دلیل تعاملات قویتر با CO₂ شد. نتایج نشان داد که ترکیب بهینه برای حلال، نسبت مشخصی از مواد (1:3:1) بوده که بیشترین میزان جذب را فراهم کرده است. بر اساس دادههای بهدستآمده از آزمایش سوم، بیشینه میزان جذب دیاکسید کربن برابر با mol CO₂ per Kg DES39464/0 در دمای°C 45 و فشار KPa 39/672 ثبت شد. این مقدار نشاندهنده بهینهترین شرایط برای عملکرد این حلال در فرآیند جذب CO₂ است. نتایج بهدستآمده قابلیت بالای این حلال را در جذب گازهای اسیدی تأیید میکند و میتواند بهعنوان جایگزینی کارآمد برای حلالهای متداول در جذب دیاکسید کربن مورد استفاده قرار گیرد. این مطالعه نشان میدهد که حلالهای یوتکتیک عمیق سهجزئی قابلیت بالایی برای جذب CO₂ در شرایط صنعتی دارند و میتوانند بهعنوان جایگزینهای اقتصادی و زیستمحیطی برای حلالهای مرسوم به کار روند.
در پایان این پژوهش به شناسایی نقاط بهینه برای شرایط عملیاتی و ارائه دادههای قابل اطمینان برای توسعه بیشتر حلالهای یوتکتیک عمیق در کاربردهای صنعتی کمک کرده و زمینهای برای تحقیقات آتی در زمینه طراحی حلالهای نوین جذب گاز فراهم میآورد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#کلمات کلیدی: گازهای گلخانهای #حلالهای سبز #جذب دیاکسید کربن #حلالهای سهجزئی #ترکیبات یوتکتیک عمیق #حلالهای مبتنی بر کولین کلراید #حلالهای پایدار
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده: