بررسی اثر نانوذرات برروی جداسازی گاز CO2 از مخلوط گازی CO2/CH4 با استفاده از روش تشکیل هیدرات گازی

هیدراتهای گازی از سال 1934 تا به حال به عنوان یکی از مشکلات اصلی در خطوط لوله انتقال گاز شناخته میشوند. تحقیقات اصلی در این زمینه مربوط به شرایط تشکیل هیدرات و تاثیر استفاده از بازدارنده ها در به تاخیر انداختن آن است. اما در سالهای اخیر ویژگیهای مثبت هیدرات برای ذخیره سازی و انتقال گاز و جداسازی مخلوط گازها نیز به عنوان یک فناوری جدید و پیشرفته دیده شده است. در سالهای اخیر تحقیقات در زمینه هیدراتهای گازی و کاربردهای آن به خصوص جداسازی گازها بسیار گسترش یافته است. هدف اصلی از انجام این پروژه تحقیق در مورد تاثیر افزودن نانوذرات به فاز آبی برروی انتخاب پذیری CO2 در فرایند جداسازی گاز CO2 از مخلوط گازی CO2 و CH4و متعاقبا0 میزان جداسازی و همچنین دست یافتن به درک و بینشی در بهبود فرایند جداسازی گازها به وسیله هیدرات برای حذف CO2 از مخلوط گازی CO2 و CH4 میباشد. در این مطالعه جداسازی گاز CO2 از مخلوط گازی CO2 و CH4 (شامل 72 درصد مولی متان و 28 درصد مولی دی اکسیدکربن) به وسیله تشکیل هیدرات گازی در حضور نانوذرات سیلیکا و اکسید روی به صورت آزمایشگاهی در یک راکتور ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. تمامی آزمایشها در دمای 277/15 K و در فشار 40 bar انجام شد و مشاهده شد که میزان جداسازی گاز دیاکسیدکربن در حضور نانوذرات سیلیکا نسبت به آب خالص بهبود یافته است اما تاثیر نانوذرات اکسید روی برروی میزان جداسازی ناچیز است. کسر مولی CO2 در فاز هیدرات در حضور نانوذره سیلیکا در بهترین حالت از 60/28 درصد مولی به 65/23 درصد مولی افزایش یافته و همچنین ضریب جداسازی نیز 25/6 درصد افزایش یافتهاست.

Keywords:

جداسازی , هیدرات گازی , انتخابپذیری , نانوذرات , راکتور ناپیوسته