نام پژوهشگر: ع

توسعه غشای پلیمری دارای شبکه آمیخته با نانوذرات برای جداسازی هلیم - متان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده مهندسی 1389
  سمانه بنده علی   ع

در زمینه استفاده از غشاهای پلیمری برای جداسازی گاز، افزایش بازده غشاها (تراوایی و گزینش پذیری همزمان) یکی از مسائل مهم در پژوهش های مربوط به علم و تکنولوژی غشایی است. یکی از روش های عملی و مهم برای پیشرفت عملکرد این غشاها، شرکت دادن مواد معدنی و از جمله نانوذرات داخل شبکه غشای پلیمری است. در اینجا به علت اهمیت استخراج هلیم گازی از منابع طبیعی، به استخراج هلیم از متان با استفاده از غشاها پرداخته شده است. در این راستا، اثر شرکت دادن ترکیب درصدهای متفاوت پلی وینیل استات (pvac) بر ترپلیمر اکریلونیتریل-بوتادین-استایرن (abs) برای تشکیل پلیمر آلیاژی abs/pvac، و همچنین بر کارایی جداسازی گاز، مورد بررسی قرار گرفته است. هم چنین، در ضمن انتخاب مطلوب ترین غشا از نظر گزینش پذیری و تراوایی، اثر فشار بر تراوایی هلیم مطالعه و سپس غشاهای شبکه آمیخته، تشکیل شده از abs/pvac(20%wt) و سیلیکا با وزن های مولکولی مختلف، تهیه و رفتار تراوایی و گزینش پذیری آنها برای گازهای هلیم و متان بررسی شده است. نتایج نشان دادند که در این غشاها، تغییرات قابل توجهی در مقادیر تراوایی هلیم (89/200) ایجاد شده و میزان گزینش پذیری نسبت به حالت خالص (abs/pvac) آن در wt%3 وزنی سیلیکا به 22/6 کاهش یافته است. در ادامه اثر افزودن (sbr) استایرن بوتادین رابر را در غشای (3%wt)sio2-abs/pvac(20%) مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. در نهایت مشخص شد که غشای محتوی wt%15 استایرن بوتادین رابر در فشار 1 بار، با میزان تراوایی 39/42 برای هلیم و گزینش پذیری 88/51 نسبت به متان دارای مطلوب ترین خواص جداسازی می باشد. همچنین مشاهده شد که با تغییر فشار از1 تا 4 بار، میزان تراوایی کاهش و بعد از آن تغییرات قابل توجهی در مقادیر تراوایی ایجاد نمی شود.