مهندسی گاز ایران

جذب سطحی اکسیژن و نیتروژن بر روی غربال مولکولی کربنی وکربن فعال

نوع مقاله : مقاله ترویجی

نویسندگان

1 پژوهشکده گاز، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

2 دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران

چکیده

از ترکیب پوست گردو و پسته و مخلوطی از هر دو ساخته (SMC) در این تحقیق، ابتدا جاذب غربال مولکولی کربنی شده اند، میزان جذب گازهای اکسیژن و نیتروژن بر روی جاذب های ساخته شده در دمای 592 کلوین و در محدوده فشار 2 تا 52 بار به روش حجمی بررسی گردید.
بیشترین مقادیر جذب اکسیژن،9/817mmol.g-1 و9/745mmol.g-1 به ترتیب برای نمونه غربال مولکولی کربنی  و نمونه کربن فعال ساخته شده با ترکیب % 52 پسته و % 57 گردو، فعال شده با نیتروژن و بخار آب بدست آمده است. ایزوترم های جذب با مدل لانگمیر و فروندلیچ تطابق یافته اند. شناخت رفتار سینتیکی یک جاذب از اهمیت بالایی برخوردار است و تعیین کننده زمان اقامت مورد نیاز گاز جهت تکمیل فرایند جذب می باشد. مقادیر جذب آزمایشگاهی با مدل های سینتیکی سودو مرتبه دوم تطابق یافته اند. با استفاده از مدل دوبینین رادوشکویچ حجم ریز حفرات و انرژی پتانسیل جذب برای پیش بینی نوع جذب محاسبه گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

جذب سطحی اکسیژن و نیتروژن بر روی غربال مولکولی کربنی وکربن فعال

نویسندگان [English]

  • Hamidreza Bozorgzadeh 1
  • Azar Shirdel Abdolmaleki 2

1 Gas Institute, Research Institute of Petroleum Industry (RIPI), Tehran, Iran

2 Faculty of Engineering, Islamic Azad University, Tehran North Branch, Tehran, Iran

چکیده [English]

از ترکیب پوست گردو و پسته و مخلوطی از هر دو ساخته (SMC) در این تحقیق، ابتدا جاذب غربال مولکولی کربنی شده اند، میزان جذب گازهای اکسیژن و نیتروژن بر روی جاذب های ساخته شده در دمای 592 کلوین و در محدوده فشار 2 تا 52 بار به روش حجمی بررسی گردید.
بیشترین مقادیر جذب اکسیژن،9/817mmol.g-1 و9/745mmol.g-1 به ترتیب برای نمونه غربال مولکولی کربنی  و نمونه کربن فعال ساخته شده با ترکیب % 52 پسته و % 57 گردو، فعال شده با نیتروژن و بخار آب بدست آمده است. ایزوترم های جذب با مدل لانگمیر و فروندلیچ تطابق یافته اند. شناخت رفتار سینتیکی یک جاذب از اهمیت بالایی برخوردار است و تعیین کننده زمان اقامت مورد نیاز گاز جهت تکمیل فرایند جذب می باشد. مقادیر جذب آزمایشگاهی با مدل های سینتیکی سودو مرتبه دوم تطابق یافته اند. با استفاده از مدل دوبینین رادوشکویچ حجم ریز حفرات و انرژی پتانسیل جذب برای پیش بینی نوع جذب محاسبه گردید.

کلیدواژه‌ها [English]

  • جذب سطحی
  • غربال مولکولی کربنی
  • کربن فعال
  • ایزوترم جذب
  • مدل سینتیکی
  • مدل دوبینین رادوشکویچ
  1. D. M. Ruthven, Principles of Adsorption and Adsorption Processes, p.8. John Wiley New York (1984).
  2. H. Munzner , H . Heimbach , W. Korbacher , W. Peters , H . Juntgen , K . Knoblaugh , and D . Zundrof, U. S. Patent 3,801,513(1974).
  3. H. Munzner , H . Heimbach , W. Korbacher , W. Peters , H . Juntgen , K . Knoblaugh , and D . Zundrof, U. S. Patent 3,960,769(1976)
  4. H. Juntgen , H . Schumacher , J . Klien, K . Knoblaugh , H . Schroter , G . Kolling , and I . Romey , U. S. Patent 4,124,529(1987)
  5. Moore, S.V., and Trimm, D.L., “The P reparation of Carbon Molecular Sieves by Pore Blocking”, Carbon, 15, pp. 177-180, (1977).
  6. Chihara, K., and Suzuki, M., “Control of Micropore Diffusivities of Molecular Sieving Carbon by Deposition of Hydrocarbons”, Carbon17, pp. 339-343, (1979).
  7. Ohsaki, T., and Abe, S., “Process for Manufacturing a Carbon Molecular Sieve”, U. S. Patent, 4,742,040, (1988).
  8. Verma, S.K., “Development of Molecular Sieving properties in Microporous Carbons”, Carbon, 29(6), pp. 793-803 (1991). نشریه مهندسی گاز ایران سال اول . شماره دوم . 23 اسفند 1393
  9. Vyas, S.N., Patwardhan, S.R., and Gangadhar, B., “Carbon Molecular Sieves from Bituminous Coal by Controlled Cock Deposition”, Carbon, 30(4), pp. 605-611, (1992).
  10. Vyas, S.N., Patwardhan, S.R., Vijayalakshmi, S., and Gangadhar, B., “Synthesis of Carbon Molecular Sieves by Activation and Coke Deposition”, Fuel, 72(4), pp. 551-555, (1993).
  11. Verma, S.K., and Walker, P.L., “P reparation of Carbon Molecular Sieves by Propylene Pyrolysis over Nickel-  Impregnated Activated Carbons”, Carbon, 31(7), pp. 1203-1207 (1993).
  12. Pan, Z.J., Chen, S.G., Tang, J., and Yang, R.T., “Pore Structure Alteration of a Carbon Molecular Sieve for the Separation of Hydrogen Sulfide from Methane by Adsorption”, Adsorption Science and Technology, 10, 193-201, (1993).
  13. Cabrea, A.L., Zehner, J.E., Coe, C.G., Gaffney, T.R., Farris, T.S., and Armor, J.N., “Preparation of Carbon Molecular Sieves, Two Step Hydrocarbon Decomposition with a Single Hydrocarbon”, Carbon, 31(6), pp. 969-976, (1993).
  14. Hu, Z., and Vansant E.F., “Carbon Molecular Sieves Produced from Walnut Shell”, Carbon, 33(5), pp. 561-567, (1995).
  15. Santhy, K., Selvapathy, P., Bioresource and Technology, 97, PP. 1329-1336, (2006).
  16. Qiu, H., Lv, L., Pan, B.C., Zhang, Q.J., Zhang, W.m., Zhang, Q.x., Critical review in adsorption kinetic models, Zhejiang Univ Sci A, 10(5), pp. 716-724, (2009).
  17. Monika, J., Garg, V., Kadirvelu, k., Chromium (VI) removal from aqueous solution, using sunflower stem waste, Hazardous materials,162, 365 – 372, (2009).
مهندسی گاز ایران
دوره 1، شماره 2 - شماره پیاپی 2
اسفند 1393
صفحه 16-23
  • تاریخ دریافت: 03 اردیبهشت 1401
  • تاریخ پذیرش: 03 اردیبهشت 1401