مدل سازی برای جداسازی گاز های اسیدی با استفاده از مایعات یونی و غشا و مقایسه عملکرد بین دو غشای متفاوت

زمینه و هدف: گاز طبیعی تولیدی از چاههای نفت و گاز، اغلب دارای سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن میباشد که اصطلاحا این گازها را گاز ترش میگویند. وجود دی اکسید کربن (به مقدار زیاد) و  سولفید هیدروژن (حتی به مقدار کم) باعث اشکالات فراوانی در هنگام انتقال و مصرف گاز طبیعی میشود.  در این تحقیق، مدل ریاضی برای جداسازی گازهای دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن از هلیم به کمک دو جنس متفاوت غشایی شامل مدول سرامیکی و PEEK-L II و مایعات یونی مورد بررسی قرار گرفت. روش بررسی: تاثیر جنس، قطر، فشار و دما بر روی بازده جداسازی بررسی شد. مایع یونی مورد استفاده دراین تحقیق [hemim][BF۴] می­باشد. مدول سرامیکی و PEEK-L IIمورد مطالعه قرار گرفت. تغییرات فشار و غلظت در هنگام جذب بررسی شد. تغییرات غلظت دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن در مایع یونی بر حسب زمان بررسی شد. یافته ها: برای مدول سرامیکی حدود ۵۰ تا ۶۰% افت فشار در ۱۰۰ تا ۱۲۰ ثانیه اول رخ می­دهد. برای مدول PEEK-L II در۳۰ ثانیه اول حدود۵۰ تا۶۰% افت فشار ناشی از جذب گاز رخ می دهد. اثر تغییر دما بر روی غلظت دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن در سه دمای ۲۵، ۵۰ و ۱۰۰ درجه سانتی گراد بررسی شد. با افزایش دما در مدول سرامیکی مقدار دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن بیشتری از غشا عبور میکند. بحث و نتیجه گیری:. با افزایش زمان غلظت دو گاز دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن در مایع یونی رو به افزایش می باشد. با افزایش دما از ۲۵ به۱۰۰ درجه سانتی­گراد، میزان گازهای اسیدی بیشتری جذب مایع یونی شد. مدول PEEK-L II نسبت به مدول سرامیکی مقدار بیشتری ازگازهای اسیدی را از سیستم حذف می کند.

کلیدواژه ها:

جداسازی ، دی اکسید کربن ، سولفید هیدروژن ، مایع یونی ، غشا