تعيين تجربي ضريب نفوذ مولكولي CO2 درآمين MEA درحضورناذره TiO2 وسورفكتنت هاي CTAB وSDS

Experimental determination of the molecular diffusion coefficient of CO2 in MEA including TiO2 and the surfactants of CTAB and SDS

روش ﻫﺎي ﻣﺘﻌﺪدي ﺟﻬﺖ ﺟﺪاﺳﺎزي دي اﻛﺴﻴﺪ ﻛﺮﺑﻦ ﺗﻮﺳﻂ ﻣﺤﻘﻘﻴﻦ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﺎﻛﻨﻮن اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ .اﻳﻦ روش ﻫﺎ ﺷﺎﻣﻞ ﺟﺬب ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ، ﺟﺬب ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ ﻣﺤﻠﻮل ﻫﺎي ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ، ﺟﺪاﺳﺎزي ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ ﻏﺸﺎء و ﭼﻨﺪﻳﻦ ﻓﺮآﻳﻨﺪ دﻳﮕﺮ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. در اين تحقيق حلاليت دي اكسيد كربن در مونو اتانول آمين در حضور سورفكتانت ها و نانو ذره دي اكسيد تيتانيوم اندازه گيري شد. بدين منظور يك سامانه آزمايشگاهي طراحي شد. آزمايش هاي تجربي در دماي 15/298 كلوين و فشار نسبي 13.5 بار در حضور نانو ذره دي اكسيد تيتانيوم با اندازه ي 20 نانو متر در غلظت هاي 1/0، 05/0 گرم و سورفكتانت هاي سديم دودسيل سولفات (SDS) در غلظت هاي 1/0 و 2/0 گرم و ستيل تري متيل آمونيوم برمايد (CTAB) در غلظت هاي 5/2 و 5 گرم انجام شد. در اين تحقيق اثر پارامترهاي مختلف غلظت نانو ذره و سورفكتانت SDS و CTAB بر روي ضريب نفوذ بين مولكولي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج به دست آمده از اين تحقيق نشان مي دهند كه با افزايش غلظت TiO2، ميزان ضريب نفوذ بين مولكولي افزايش مي يابد. با افزايش غلظت SDSميزان ضريب نفوذ بين مولكولي تقريبا كمي افزايش يافته است . با افزايش غلظت CTAB ﻣﻴﺰان ضرﻳب نفوذ ﺑﻴﻦ مولكولي ﻛﺎﻫش ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ . همچنين نتايج آزمايشگاهي با استفاده از نرم افزار طراحي آزمايش Design Expert ، با استفاده از روش پاسخ سطح و طرح Historical رابطه تجربي براي حلاليت ارائه گرديد كه تحليل نتايج انجام شده با استفاده از اين نرم افزار صورت گرفت.

Several methods have been proposed for the separation of carbon dioxide by various researchers so far. These methods include physical absorption, absorption by chemical solutions, membrane separation and several other processes. In this study, the solubility of carbon dioxide in monoethanolamine in the presence of surfactants and titanium dioxide nanoparticles was measured. For this purpose, a laboratory system was designed. Experimental experiments were carried out at a temperature of 298.15 K and a relative pressure of 13.5 times in the presence of nano tubes of titanium dioxide with a size of 20 nm at concentrations of 0.1, 0.05 grams and sodium dodecyl sulfate (SDS) surfactants in concentrations 0.2 and 0.2 g of Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) at 2.5 and 5 g concentrations. In this study, the effect of different parameters of nanoparticle concentration and surfactant SDS and CTAB on intermolecular diffusion coefficient was investigated. The results of this study show that increasing the concentration of TiO2 increases the amount of intermolecular diffusion coefficient. By increasing the concentration of SDS, the molecular diffusion coefficient has increased slightly. By increasing the concentration of CTAB, the amount of intermolecular diffusion decreases. Also, the experimental results were analyzed using Design Expert Design Expert software, using the surface response method and the Historical design of the empirical relationship for solvability. The analysis of the results was done using this software.