مطالعات علوم محیط زیست

مطالعات علوم محیط زیست

شبیه‌سازی دینامیک مولکولی و مونت‌کارلو جذب، جداسازی و نفوذپذیری گازهای دی‌اکسید کربن، متان و نیتروژن در زئولیت‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران
2 آلودگی هوا، مهندسی محیط زیست،دانشگاه تهران،تهران،ایران
چکیده
جذب و جداسازی ترکیبات گازی دی‌اکسید کربن با گازهای نیتروژن و متان به‌وسیله زئولیت‌های FAU و MFI توسط روش مونت‌کارلو[1] مورد بررسی قرارگرفته است. میدان نیرو PCFF برای شبیه‌سازی ایزوترم جذب گازهای متان و دی‌اکسید کربن در زئولیت‌های خالص   به­کار رفته است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی با داده‌های آزمایشگاهی موجود هم‌خوانی خوب و قابل قبولی دارند. ایزوترم‌های جذب خالص و ترکیب دوتایی گازهای متان و دی‌اکسید کربن درون 2 ساختار بررسی شد. به­علاوه اثر فشار، دما و غلظت دی‌اکسید کربن بر جذب، گزینش­پذیری و نفوذپذیری دی‌اکسید کربن نسبت به متان و نیتروژن بررسی شد. نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان می‌دهند که افزایش دما و کاهش فشار، کاهش جذب را به همراه دارد که این رفتار تابعی از ساختار مولکولی جاذب است دو ساختار موردبررسی از نظر تخلخل و فضای خالی در دسترس مولکول‌های گاز به ترتیب FAU>MFIمی‌باشند. بررسی نتایج مربوط به گزینش پذیری نشان می‌دهد که گزینش پذیری دی‌اکسید کربن نسبت به سایر گازها علاوه بر فشار و غلظت خوراک به ساختار مولکولی زئولیت نیز وابسته است و مقایسه نتایج مربوط به ضریب نفوذ دی‌اکسید کربن درون دو ساختار نشان می‌دهد که بیشترین ضریب نفوذ مربوط به زئولیت با ساختار MFI است.
 
 
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Simulation of adsorption, separation, and permeability of CO2, CH4, and N2 in Zeolites

نویسندگان English

Alireza Noorpoor 1
Mohammad Shirdel Kasgari 2
1 Graduate faculty of environment, University of Tehran
2 Air Pollution Engineering, Environmental Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran

کلیدواژه‌ها English

gases adsorption
Zeolite
Monte-Carlo simulation
carbon dioxide separation