بررسي خواص عملكردي زئوليت هاي جديد در جذب و جداسازي متان و دي اكسيد كربن توسط روش شبيه سازي مونت كارلو

Study on application properties of new zeolites for adsorption and separation of methane and carbon dioxide by Monte Carlo simulation

خواص جذب و جداسازي زئوليت هاي جديد نظير AWW، AFG و AFX و همچنين زئوليت MFI توسط روش مونت كارلو مورد بررسي قرار گرفت. از ميدان نيرو pcff در شبيه سازي مونت كارلو ايزوترم جذب گازهاي متان و دي اكسيد كربن در زئوليت هاي خالص استفاده شده است. نتايج حاصل از شبيه سازي با داده هاي آزمايشگاهي موجود هم خواني خوب و قابل قبولي دارند. ايزوترم هاي جذب خالص و تركيب دوتايي گازهاي متان و دي اكسيد كربن درون 4 ساختار زئوليت بررسي شد. بعلاوه اثر فشار و نوع ساختار زئوليت نيز بر روي گزينش پذيري دي اكسيد كربن نسبت به متان بررسي شد. نتايج حاصل از شبيه سازي نشان مي دهند كه زئوليت MFI بيشترين مقدار جذب متان و دي اكسيد كربن را در فشارهاي بالا دارد. همچنين نتايج تاييد مي كنند كه زئوليت با ساختار AWW بهترين زئوليت براي جداسازي بيشترين دي اكسيد كربن از تركيب آن با گاز متان است.

The adsorption and separation properties of new zeolites (such as AFG, AWW and AFX) and MFI were investigated by Monte Carlo (MC) simulation. The force field of PCFF was used in the MC simulation for obtaining the adsorption isotherms of methane and carbon dioxide on the purely siliceous zeolites. The simulation results by PCFF force field show a good agreement compared to the experimental data available. The adsorption isotherm of pure and binary mixtures of methane and carbon dioxide on 4 new zeolites were calculated. In addition, the effects of pressure and structural property of zeolite on the selectivity of carbon dioxide/methane were examined. The results demonstrate that MFI zeolite is a good candidate for the adsorption of methane and carbon dioxide at high pressure. Also the results show that AWW zeolite is the best zeolite types for the maximum carbon dioxide separation from binary mixture of methane and carbon dioxide