شیمیعلوم پایه

جذب دی اکسید کربن: تکنیک های مرسوم در برابر تکنیک های مبتنی بر مایعات یونی

صفحه 1:
In the name of the most compassionate

صفحه 2:
iN) 53210000 موضوع سمینار: جذب دى اكسيد كربن: تكنيك هاى مرسوم در برابر تكنيك 2000 0 310000 7 نام استاد: دکترممبینی

صفحه 3:
انواع تکنیک های جذب 908

صفحه 4:
تا امروزه وابستگی جامعه به کربن دی اکسید بیش از هر زمان ديكرى مشهود است. در سراسر جهان, 007 بای لت را ا ا بخشیدن استانداردها و کیفیت زندگی, مصرف انرژی را .نیز بالا برده اند مقدار قابل توجهی از انرژی صرف گرمابخشی و حمل و ‎Ole TI PCms pC Retro mere Car pers ft‏ .انتشار کربن ۹ می شوند

صفحه 5:
1 شود لذا بايد از ميزان انتشار ان در جو كاسته شود. تكنيك هاى مختلفى براى جذب كربن دى اكسيد را مى ‎Ped Orr Re OT) 0) fone tern ee areas) cy‏ غشائى و ترکیب کاربردهای هم پوشایی این تکنیک ها از آن ۳ لتطول های آمین آبی نیز از روشهای موتری به انسار مى ايند اما اشكالاتى مهم و جدى نيز در استفاده از انها وجود دارد. براى 5 از دست ‎volo‏ رت مقدارى ‎Es hr vires] estar PC merry |‏ 00 ‎eee tee CSS MG CTS SSL eRe Ber)‏ .خوردگی می شود

صفحه 6:
01 ‏ات‎ SPY Sas ‏ا ل‎ PC) ‏استقامت شيميايى و حرارتى بالا و قدرت حل تركيبات‎ ‏شیمیایی 1 علاقه روز افزونى را به دست آورده‎ اند. به 0( استفاده از سيستم ‎sk‏ دو فازى فوق ۳ آینده 0[ ای ‎BP)‏ جداسازی 9 ‎sk UuiSl‏ شیمیایی دارد به اين دلیل که اگر شرایط مناسیی انتخاب ‎Yes)‏ 2 این تكنيى مى 9 ‎pe‏ جداسازى 0 ‎sk‏ ‏مختلف 91۳ ۳۹ بای ‎2S oolaiwl‏

صفحه 7:
چکیده از آنجا که کرین دى اكسيد (©00) خوردكي خطوط لوله را تسهیل بخشیده و کمک به کاهش ارزش گرمادهی ا ا ‎Pv ene‏ ۱9[ توجه از نظر اهمیت اقتصادی تبدیل می شود. دراین سمینار به بررسی انواع مختلف تکنیک های مرسوم جذب 006 از نظر بازدهی, پیچیدگی در طراحی 7( بل رت لت ‎IP Ie SB] ED‏ 0 ت يونى مورد بررسى قرار مى كيرند. تناسب ماگ پونی مختلف به عنوان حلال هاى جداسازى كاز و ‎Wo) meeire ars crete) bee rpe‏ ل 0 اکسید از جمله مطالبی آنتتت که ,ارائه مى شود.

صفحه 8:
55-5255205 تثبيت كربن دى اكسيد در حال حاضر يكى از ضرورى ترين جالش هاى مهم در علم شيمى به حساب مي أيد به دلیل اينکه افزايش انتشار ©00 هميشه در برابر كرم شدن جهانی کره زمین مسئول بوده و علاوه بر آن, کربن دى اكسيد همراه با آب مى تواند باعث خوردكى در لوله هاى فلزى شود در نتيجه. ©0200 , جهت انتقال موثر سوخت های گازی در خطوط لوله و کیفیت بخشی به سوخت ها (ارزش كرمادهى) بايد حذف شود.

صفحه 9:
‎aL Ee eI OC 6%‏ ل 0 50 ولك - مکانیزم روبش با حلال های شیمیایی ‎| CLO OCD StL DE Serle ‎Aree nn pe mare bei) pire ‏* جذب سطحى ‎2027

صفحه 10:
۱ ts) 9 me) C Atma tr yy prrte) ۱ 0 0 Die SP PC et) ۳ روش واكنش ميان ©0© و جاذب را در بر مى كيرد. ‎Tee arene ea‏ 0 Te eNO LY MCSE CENT ILS 70 لك ترين حلال مورد استفاده براى حذف |

صفحه 11:
ااا ‎Re pears‏ حذف سولفيد هيدروزن و 008 از جریان گاز در صنایع 0[ به کار گرفته ‎oldu‏ ۳ له متداول ترین روش برای کاربردهای گازی به کار گرفته می شود. ‎ty‏ قف بت روس رن همواره داراى اشكالات زيادى كت تزريق انرزى بالا در مرحله ا خوردگی آمین 13 محدودیت ظرفیت ‎Ion wore 2 a Oe mC eNO)‏ 0 ‎11

صفحه 12:
فرايند مدرن و كارآمد متيل دى اتانول امين 00000209 توسط شرکت90864) در سال 1981به صدور مجوز به عنوان فناوری 060) دست یافت. بعد از آن, یک ا شستشوی دو مرحله ۳ وارد شد كه در حال حاضر شامل دو بخش محلول سبى و نیمه سبک در یک ستون جذبی می باشد. 1 انكه به انرزى بازسازى كمى نيازمند است. از انجا كه ©0000 خاصيت اتصال كمترى به0000200) نسبت به 000200 ا ا ا ا 2 ا 1 ا ساده انجام شود. شاخصه اين محلول م بيشتر شبیه ترکیبی از خلال خالص فيزيكى و شيميايى است. 12

صفحه 13:
Exhaust gas water Make up Flash gas CO); off gas 4 ترتیب فرایند 00000208 شرکت ‎CCT‏ 1 ae) iy eee mesiede) eewmrerie an) Breer con (-) bes Deane FO G2 In SRUPNN (3) renee real) Certara BC)

صفحه 14:
محلول متیل دی اتانول امین/آب حاوی مقدار مشخصی از نوعی فعال كننده است. 30 های مختلف ‎ena tenors‏ سر متيل يرويانال 86000)): بيبرازين: ان-متيل بيبرازين, مورفولین و غیره به عنوان ‎bel‏ فعال ‎oS‏ بادوام شناخته شده اند كه يييرازين بيشترين انتخاب بوده است. بای یل ریاس رات در ای ارت رس ‎Sais OOS a rilgi‏ شود. ييوندهاى بيبرازين با 0098© 0 0 ‏ا ا ل 2 ا‎ plan 1۱ ‏م ل لل ل ل‎ ptr eeey CC) شده است.

صفحه 15:
میرم زویش با حلال هاي فیزیکی:ُ Reeve Fe ee are ‏رز‎ Carne ver ees ee os 55 ‏خوبى براى حذف موثر ©00) باشند.‎ 700 2 ‏ا ا‎ ree SEN CRTC RTC enies ‏ال ل ا ا‎ Car aurent OCI ‏ف اا‎ ‏بر حلال های شیمیایی در زمانی که تحت فشار بالا هستند, را دارند.‎ ‎SiS‏ هایی که به منظور حذف 6 با استفاده از حلال های فیزیکی توسعه يافته اند. در اصل شبيه به همان تكنيى هايى هستند كه از حلال هاى شيميايى استفاده مى كنند. كاز حاوى ©00 معمولا با جريانى ناهمسو با حلال, در برج قرار می گیرد. مزیت این تکنیک آنست که ‎BY ner eT CSCS St] Re ‏ا‎ Teme eC gt Oar errr etry 0181 C Ue Ie Yas] CHES ert est A @.@\ory ‎15

صفحه 16:
۱ Wr Seppe aera Teen YE IC WS pe ‏توان از لوله هاى كربن استيل نيز استفاده كرد با اين حال‎ ‏بعضى معايب را نيز شامل مى شوند مانند ظرفيت كم‎ 1 ‏ا ا‎ ‏ا ا ا ا‎ حلال هاى اصلى فيزيكى كه معمولا براى جذب ©08© استفاده مى شوند عبارتند از: متانول سرد (فرايند ‎(C\o cc‏ ا ال ل ا 3 اتر (فرايند اهداءع8) و يروبيلين كربونات ‎Praise)‏ ‏۳ ۲

صفحه 17:
فرایند دی متیل اتر از پلی اتیلن گلیکول اسل9)) از جمله ى بركاربرد ترين سيستم هاى حذف كاز/اسيد با ‎Ucar een Can ener‏ [5S somimud aS cowl Sauls Revisvliuls ‏و از متانول به عنوان حلال بهره می‎ syle we ‏اسیدی‎ ‎ly PRY rae ‏ا‎ ptr pC) peer ‏طراحی‎ Breet es ‏توجه به اهداف 9 اه های‎

صفحه 18:
به دام انداختن و ذخيره طولانى مدت 209 به وسيله كربنات معدنى به عنوان جایگزینی برای ذخیره زمینی باشد. این فرایند می تواند به شکل واکنش های ساده ی زیر اتفاق بیافتد: CO; (gas) == CO> (aq.) COz (aq.) + H20 == H2CO3 H.CO; == H* + HCO; HCO; == H+ CaCOs (calcite) + Mg CaMg(COs); (dolomite) Fe? + CO} === FeCOs (siderite) Mg?+ + CO} == = MgCOs (magnesite)

صفحه 19:
1 aCe Te eS Ca [P 1 ere ‏که هوازدگی سریع سنگ آهک است جایی که در آن‎ ‏كربنات ها به بى كربنات ها تبديل شده تا فرايند هاى جند‎ ‏مرحله اى را شدت بخشند.‎ ‎plan‏ گونه های مختلف اساسا به دو فرایند اصلی

صفحه 20:
ونه التطحى: جذب سطحى با توجه به نيروهاى بين مولكولى مهم ميان گازها و سطوح معین مواد جامد صورت می گیرد. برخی ‎Py ee proee caren earl recrooe teem sw cs Pea‏ غربال مولکولی (زئولیت) و ساختارهای فلزی الی جدید ‎riiloi wo (DORs)‏ جداسازى ©00 از كازها به روش جذب سطحی استفاده شوند. اين 1 پرشده 42 +0824) از ذرات كروى مرتب مى شوند. 20

صفحه 21:
21 جذب سطحی به روشهای زیر متداول است: جداسازی سطحی غشایی. جاذب های کربنی و زئولیتی. جراسانی ری لسن ار ماصار رای زالری ال

صفحه 22:
ج ا ‎re‏ اختلاف در فعل و انفعالات شيميايى و فيزيكى ميان گازها و سطوح غشایی باعث می شود که یک بخش ‎en oper)‏ 1 مراحل جرخه اى و متعدد يكى از جريان ها براى رسيدن به درجه بالايى از جداسازی به روش غشایی لازم است و مصرف انرزى مى شود. براى جداسازى ©00 با خلوص ‎in iS Gel oil‏ مركي اد گوناگون باشد. 1 ‎Re eee Le Teme dete‏ | هستند. ۱ رروش در مقیاس های بزرگ صنعتی است.

صفحه 23:
‎é‏ وت ا ‏جاذب هاى كربن دى اكسيد. ممكن است مواد غربال مولکولی (زئولیت ها). کرین فعال, زغال فعال و با هر 7 ۱ داراى دو ماده جاذب است: كربن فعال, غربال مولكولى و یا سیلیکا ژل که ممکن است با هم مخلوط شده يا به عنوان لايه هاى جدا از هم به كار كرفته شوند. ‏در اين روش, 006 از جریان هوای خشک زدوده می شودء بنابراین جریان گاز باید از بستر سیلیکازل ‎a» L)‏ مرحله دیگر فرایند جهت حذف آب از هوا) عبور کرده و ‎og 299 Gl‏ سيليكا زل معمولا داراى حفره هاى ريز به ‎ese 0‏ 9۳ های ‎hn‏ ككممسيلوكسان ها را ساده مى كند. ‎23

صفحه 24:
Obes jl aS 22255 yaruito or01 Jac a wliari Gb ‏زئوليت هاى اصلاح نشده, زئوليت09 لابيشترين ظرفيت‎ ‏جذب ©0609 را دارد ( 3.5 4+ اسحهدر دمای 298 کلوین‎ و فشار ۹ 0[ ۱ نشان نداد. ظرفیت بارگیری 206 از زئولیت ها با ۱ درجه ل 0 24

صفحه 25:
مكانيسم احتمالى جذب 002 باع]011ع2-/ا031 در شكل زير edi coe collie م أن 6 3 0۵

صفحه 26:
جداساژی سطحی با استفاده از 7 های فلزی ای 50 (DOP) Jabrio wil sjl8 sla jlisle 2 ‏ا‎ ES CD] ed CCN SC Sm CMD erent 1۱ ery ic Perey co Peg fs Pee een POPE PES NSTC RETOUINTC Iran | NSC ert ‏شاخه های پلیمری به وسیله لیگاندهای آلی به هم متصل‎ ‏شده اند.‎ ا ا ا ا ا 2 افتد. توسعه روش هاى 1 توانة از طريق عوامل كليدى مانند كنترل اندازه منافذ, پیوندهای قلزی باز, تثبیت گروه های عملکردی و معرفی 00 26

صفحه 27:
‎Mies) eae |‏ ا ‎etree‏ ‏مكانيسم جذب شيميايى ©2020 زير به وسيله ©-000-0002 شامل جرخه تجديد يذير ‎OM aaa ea‏ ‎ ‎

صفحه 28:
نمونه هایی از ساختار 00: IRMOF-1) obtained by ynthesis of metal oxide 00 box cid linkers (a), Mg-MOF-74 ۱9/9 )810(2, 810 15 1,3,5- benzenetricaboxylate] (c). و9

صفحه 29:
‎AC Fen nS‏ برودتى ‎ccawl oul slo 59> sjlule yugy S Woon SiG ‏ی‎ ‏فشرده سازى و خنى كردن تركيب كَازٍ حاوى رگ به‎ ‏منظور القاء تغييرات فازى ‎COC‏ ۳۱ اجزای ترکیب ‏مانند كازهاى ا 0 ‎29

صفحه 30:
معایب و مزایای تکنیک های برودتی: اراد ‎honed) waded‏ ان ای رای کی رت كه ‎Sly‏ سرد سازى: بويزه برای جریان گاز رقیق نیاز است. ضعف ‎Jlail olSol fall SSS‏ ييوندهاى 2098© با تركيب يخ حاصل از انجماد بخار اب در مخلوط 009 است. 5 اين ‎idl‏ این روش ‎ped‏ ۳-0 مزیت فعال سازى ‎ieee.‏ ل م توائد بهازإاحتى انتقال يافته و ذخيره شود. 30

صفحه 31:

صفحه 32:
۳ 1 السك : كاتيون ها معمولا يك تركيب آلى حجيم اما أنيون ها از لحاظ حجم سا را أنيون و كاتيون ‎٠‏ بيوند ميان دو جزءتشكيل دهنده مايعات يونى ضعيف است ‎Sere ry‏ ا 1 ساختار مایع یونی مانند ساختار نمک طعام است ولی نمک طعام به علت ‎Yr‏ ا 7 ‎NCEP 0 Fr 8] P|‏ ۱ ا ‎wsigs lale Saiz aitwo Sly . ul wo 52 Gide‏ دماى 100 درجه سانتى كراد در نظر كرفته شده است. ا ا ل ال ل 00000 Fes] ev Pareto ‏ا ا‎ gran Fes 1 Py Picea caterer ‏ا‎ errs Srey ‏اطلاق مى كردد.‎ 811١5 ) 08-5 ‏(علنوا عدم عسوت‎ 32

صفحه 33:
‎willl,‏ ار ار ‎ow wy 8: ‏ارطاو/۱‎ ۵ ‏ارطع بم‎ ۱۷۵8-۱0۵۵۳00 ‏الإطابع يم‎ ۷۵8۵۵0۵ ‏ا‎ ۱۷۵۵ ‏آالان0 :8 ‎۷: 6۱- 8۳, ۴ ‎

صفحه 34:
بو هایی از جفت آنبون و کاتیون های مشترک در ترکیبات مایعات پونی: Cations; > Re + ‏اي‎ ‎/ NG ۱۳ / 1۳ Rt R’ =H, Alk, substituted Alk Anions: [AICL]~, Cl-, Br>, I>, NOs, SO}, CF;CO3, CF3SO; (T{O~), [BF,}> , [PFe]~, ((CF3802)2N]“(ThN~)

صفحه 35:
1.3 dialkyt ‏المزاج جح‎ imidozolium pyridinium R R 0 1 عاد ‎a ap, Ro "arn,‏ ‎Tetraaikyt - Tetraaikyt -‏ ‎ammonium phosphanium‏ ‎Anions‏ ‎Increasing hydrophobielity‏ ch INO.) (BF ۲۳۳, UCF,SO)_Nr iB 5602 ou ‏دیع‎ دمصیععء اوعنم

صفحه 36:
تذل کانیون مورد بظر 0 DOM Hasty wey Te NOP) ستتر مایعات بوتی برای تعک های آمونیوم در زیر نشان داده شده است : Lewis acid, MX, 1 ۱ NR; => {NRiR}*X 4, or b, or ¢ [NR:R]*{A] (a) metal salt MA (—MX), (6) Bronsted acif! HA (~HX), (c) ion exchange resin

صفحه 37:
کاریردهای مایعات یونی: امروزه مایعات یونی کاربرد بسیار گسترده در علوم و فنون مختلف دارد. مهمترین کاربرد مایعات یونی ایفای شان به عنوان بت حلال سیر ید جای حلال های فرار ۳ ‎ENE Sree)‏ یونی کاربردهای گسترده دیگری نیز دارند كه از جمله انها مى توان به موارد زير اشاره كرد: ‎UNE:‏ ‎۳ ‏استخراج مایع-مایع ‎[0 CLUSEA CME TERY) ‏پایداری نانو کاتالیستها ۳ ۳ يونى 37

صفحه 38:
ل یوتی با جاذب های شیمیایی و فيزيكى: از آنجا که حلالهای شیمیایی و فیزیکی تحت شرایط مختلف و محدودیت های خاص اجرا می شوند, لذا شرايط نسبتا مناسبى براى فرايند حذف 008 را فراهم ‎wo‏ سازند که مزایای و مشکلات ذاتی خود را به همراه دارند. كاديان فك عات انه ال جعت جني كاكن باد طلرر بد ارائه ویزگی هایی مانند جذب سریع و دفع قابل بازیافت. 6 1 7 و طیف قابل"تنظیم گستره وسیعی از شرایط عملیاتی ‎Pewee] Pervert] BES tre Dyer PUNT) Ie] hor a‏

صفحه 39:
لیات ویک ری سس ‎th‏ و بلری مر را معرفى مى كنند,. كه وعده حداقل بخارء كارايبى موثر ‎wees‏ ا | این ترکیبات نه تنها ‎etary‏ ل بلكه براى كاربردهاى دیگر تصفيه كاز به عنوان 50 نوين شناخته شده اند. جذب ©2009 با استفاده از مايعات يونى,. جندين مزيت بيشتر از روش هاى رايج را ‎me yb)‏ 2012 جذب سطح بالايى از ©00© در حالى كه جذب هيدروكرين ها و ‎O pre BOD eri‏ ا ‎oe‏ ‏ميزان تلفات حلال و انرژی بازیافتی به طور قابل توجهی ‎sl» aul a cui‏ 455 02 39

صفحه 40:
بسيارى از مايعات يونى جهت جداسازی گاز به عنوان ار ۱۱1۱ رخ ری ره ‎eee‏ ی تا رال اب در قار كار اين مساله در زمانی که جذب های انتخابی در جاذب های معمولی مورد ل مایعات سب رات ‎eS‏ لس سک ات رس بت کر روند. حائز اهميت است جرا كه اين تركيبات به طور الحم ع ناك ‎Rg‏ 0 ean Pear renpeares Sesleae be wylo 4 40

صفحه 41:
41 تموانه هابی از مایعات بوتی قابل استفاده در جذب 0(8): مايعات يونى دماى اتاق 26 ‏ل‎ Sod ese) يلى ها (مايعات يونى) مايعات يونى بر يايه راهكار " حلال قابل تغيير "

صفحه 42:
مايعات يونى دماى اتاقد:ا8411) ) نمى هاى للا 7 كه تقريبا در دماى ‎Jil‏ ذوب مى شوند. 0841411 ها عموما ‎PLE ae eae CSCC‏ رز مسيم ا ل ا ‎Pol ever pert trae pe)‏ مى شود. ‎ry EE STRODE prrcwrmeNT Tn ENC] ere)‏ كت كوجكتر از كاتيون ها مى باشند و اغلب شامل هكزا فلورو 9 تترافلورو ا ل ل ان ‎Fee ‏ل‎ SAD ‏بالاو یگدامنه وسیع مایم میباشند علاوه بر آن‎ ‏فشار بخار ناجيزودارند بنابرلينيه عنوازحلا-لهاى‎ Rig Gey pen ed yreagrets)

صفحه 43:
Romer bey pene] ۱ CC gran m Cota ۲ 1 ‏به كار برده‎ 0008© 2 زير براى بالا بردن ۱۳ يذيرى 009 در استات ایمیدازولیوم پيشنهاد شده است

صفحه 44:
ثابت های قانون هنری از جذب 08 با مایعات یونی مختلف در دماهای متفاوت: Hen’ aw conta bar ‎Mk MK‏ اللا ‎۱ Xt) 1140 ‏اغالا‎ ‎۳ ٩ Mi} W209 ۷ ۳۱ Mtl Msn) 1/4 Mt) Ain TN) M02 11 Nt) ۳۸۲ gid { ‎ ‎

صفحه 45:
مقایسه تاثیر تعداد, اندازه و موقعیت گروه های الکیل بر روی ‎wlule ah » pols jlaral 2 OOS sy, Meal‏ 0 ۷ [20©)00] در 298 كلوين در زير مشاهده مى شود: ‎I>‏ ‏باس ‎[emim] [bmim)‏ 3.64044 3 4 ۳ ۵ -NUN~ Mew NY ۱ (5 5 Me Me [emmim] [pmmim) 9.64 0.03 38.5409 این تغیبرات می وّاند,ناشی از افزایش حجم آزاد و کاهش واکنش 5 07

صفحه 46:
‎peg‏ دما روى انحلال يذيرى 208 نيز مى تواند مربوط به انترويى و انتالبى مولى جزئى انحلال باشد. ‏| م ۱ ‎Ahco, H (298K) KJ mol! ‎F-hmim][TfN] ‎۱ ‎[bmpy][TN] ‎[bmim][Tf2N] ‎[pmmim][Tf2N] —36+5 bmim|[BF,] -44 5 ‎

صفحه 47:
۱ 1 ve) ©) e (وا/۳۵) مایعات یونی هستند که در آنها گروه عامل, تركيب كووالان درون كاتيون يا انيون ( يا هر دو ) ازباك باشند. ارا ل ا 1 ا اللا 0 0 عنصر دوم ‎og Solu‏ استخلافی‌می‌باشد. 47

صفحه 48:
پلی ها (مایعات بونی): 9 ۱ ا ل 6ه بپ سس 2 0 0) ۳ در مقايسه با مايعات 1 افزایش ‎pr)‏ ‏دهند. مأك حك اراك اه يونى ۳ ظرفيت هاى جذب سطحى ©00) بیشتر ی در بسیاری از مواقع به عنوان مواد جذب کننده براى ۱ OOo reer] pes بطور كلى مى توان كفت يلى هاء ان ای از مواد يليمرّى جديد مى باشند ۳0 با ظرفیت جذبى بالا ‎Se ede]‏ ات ا ل ‎BU ere‏ مایعات یونی دمای اتاق می باشد. 48

صفحه 49:
در شكل زير تعدادى از تركيبات مايع يونى را كه داراى ساختار يلى ا ا ا ل ا ل A 1] (b), PIVBBI][BF,] (c), PIVBBI] ,(a) ] (d), PIMABIHIBE,] (e)

صفحه 50:
0 © يونى بر يايه ظرفيت خلال قابل تغيير جوزف: حلال تغییر پذیر حلالی كت ‎as‏ 20 مى تواند از يى حالت به حالتى ديكّر تغيير كند. حلال هاى قابل تغييرٍ مى توانند بعنوان واکنشگر واسطه مورد استفاده قرار گيرند. 7 جوزف» تركيبى از الكل ‎rortr im‏ اه به ‎oe) Ji‏ قل ‎yin en JK od hs ely oes‏ تال شیمیایی-را0060 جدیدبا006 , سبب بالا رفتن ظرفيت وَزرنى مايعات يونى, يس از ييوند با 006 مى شود. 50

صفحه 51:
PRR امروزه, شستشوى من علوي كسترده جهت جداسازی ©00 بكار مى رود. در اين : ‎we veneer‏ 0 دهنده شامل حلال های رایج اوه نظرهای فناورى: اقتصادی و زیست محیطی بطور مختصر مقایسه شدند. نشان داديم که سیستم ‎OCC‏ انتخاب شایسته ای برای تاسيسات جديد و همجنين نوسازى بخش هاى تفكيى كننده تاسیسات کنونی است. به هرحال, فناوری های 7 1 روش هاى فناورانه جدیدی ۳ ایجاب می کند.

صفحه 52:
۳ بررسی, مایعات یونی به عنوان جایگزینی نوياء به صورت كروهى از مواد بسیار اميدبخش ‎L‏ ين ‎rlgo Lawes aS riilor Yolg>‏ 20000 ۳ ve) ‏تو‎ AL مایعات یونی حلال های طراح هستند, زیرا خصوصیات ‎Seley en Oe ails Sl apts ale‏ ترا ا غیر فرار ا ا ‎OW BCP Csey wr ee‏ 1 2 از كاربردهاى صنعتى ايجاد شود. ۱ ‏ا ا ل‎ 0 re] p08 cul ‏ع ل‎ SVs

صفحه 53:
‎ge moltre-Le)‏ 1 از معايب مایعات یونی باقی مانده اند که در حال ‎eS‏ ۱3 از تجاری سازی موفق آنها جلوگیری می کند؛ این مسئله می تواند تا حدودى از طريق اسان كردن تركيب انها جبران شود. 1 ‎ppey te a RSPEI eel EP KCE NO FIED)‏ |[ كنترل نشده (و كم) را مى توان ذكر كرد. علاوه بر اين» دانش اندک در مورد سمی بودن آنها مهم ترین مانع برای ‎Petr areas rr OLS WON Cory) rtm en ey ese reve)‏ ‎1 Pra Pe eROLe YES [ ‏ها مزایایی دارند. اين ترکیبات می توانند بصورت‎ ‏مورد استقاده مجدد قرار كرفته و كاربرد ۱9 آزاد شده‎ ‏1ه‎ 022 0 ‎53

صفحه 54:

1 دانشگاه آزاد واحد امیدیه موضوع سمینار: جذب دی اکسید کربن :تکنیک های مرسوم در برابر تکنیک های مبتنی بر مایعات یونی گردآورنده: کمال عبودی نام استاد: دکترممبینی 2 مقدمه 1 چکیده انواع تکنیک های جذب CO2 تکنیک های برودتی مایعات یونی بررسی روشهای نوین جذب CO2 مقایسه جاذب مایع یونی با جاذب های شیمیایی و فیزیکی 7 نتیجه گیری 3 فهرست مقدمه امروزه وابستگی جامعه به کربن دی اکسید بیش از هر زمان دیگری مشهود است .در سراسر جهان ،هزاران ماشین آالت و ابزار ساخته شده اند که ضمن بهبود بخشیدن استانداردها و کیفیت زندگی ،مصرف انرژی را .نیز باال برده اند مقدار قابل توجهی از انرژی صرف گرمابخشی و حمل و نقل شده که در نهایت،سبب افزایش مداوم میزان .انتشار کربن دی اکسید می شوند 4 کربن دی اکسید جزء گازهای گلخانه ای محسوب می شود لذا باید از میزPان انتشار آن در جو کاسته شود. تکنیک های مختلفی برای جذب کربن دی اکسید را می توان به کار برد ،که جذب ماده ،جذب سطحی ،غشائی و ترکیب کاربردهای هم پوشایی این تکنیک ها از آن .جمله اند محلول های آمین آبی نیز از روشهای موثری به شمار می آیند اما اشکاالتی مهم و جدی نیز در استفاده از آنها وجود دارد .برای مثال ،از دست دادن همزمان مقداری آمین فرار و جذب آب به داخل جریان گاز منجر به مصرف شدید انرژی ،افزایش هزینه ها و همچنین سبب .خوردگی می شود 5 مایعات یونی و مشتقات آنها با توجه به خواص منحصر به فرد خود ،مانند فشار بخار بسیار کم ،درجه حرارت مایع، استقامت شیمیایی و حرارتی باال و قدرت حل ترکیبات شیمیایی گوناگون ،عالقه روز افزونی را به دست آورده اند. به عنوان مثال ،استفاده از سیستم های دو فازی فوق بحرانی ،آینده امیدوار کننده ای در جداسازی و واکنش های شیمیایی دارد به این دلیل که اگر شرایط مناسبی انتخاب شود ،از این تکنیک می توان برای جداسازی گونه های مختلف بدون آلودگی جانبی استفاده کرد. 6 چکیده از آنجا که کربن دی اکسید ( )CO2خوردگی خطوط لوله را تسهیل بخشیده و کمک به کاهش ارزش گرمادهی سوخت های گازی می کند ،حذف آن به مساله ای قابل توجه از نظر اهمیت اقتصادی تبدیل می شود. 7 دراین سمینار به بررسی انواع مختلف تکنیک های مرسوم جذب CO2از نظر بازدهی ،پیچیدگی در طراحی سیستم ها ،هزینه ها و تاثیرات زیست محیطی آن می پردازیم و در آخر حالل های نو ظهور "سبز" نیز مانند مایعات یونی مورد بررسی قرار می گیرند .تناسب مایعات یونی مختلف به عنوان حالل های جداسازی گاز و تعریفی از سنتز و خواص آن ها به منظور جذب کربن دی اکسید از جمله مطالبی است که ارائه می شود. انواع تکنیک های جذب CO2 تثبیت کربن دی اکسید در حال حاضر یکی از ضروری ترین چالش های مهم در علم شیمی به حساب می آید به دلیل اینکه افزایش انتشار CO2همیشه در برابر گرم شدن جهانی کره زمین مسئول بوده و عالوه بر آن ،کربن دی اکسید همراه با آب می تواند باعث خوردگی در لوله های فلزی شود در نتیجه ، CO2،جهت انتقال موثر سوخت های گازی در خطوط لوله و کیفیت بخشی به سوخت ها (ارزش گرمادهی) باید حذف شود. 8 • 9 تکنیک های حذف CO2اجرا شده در صنعت گاز: • مکانیزم روبش با حالل های شیمیایی • مکانیزم روبش با حالل های فیزیکی • به دام انداختن معدنی شیمیایی • جذب سطحی • روش غشایی مکانیزم روبش با حالل های شیمیایی: مکانیزم روبش با حالل های شیمیایی در حال حاضر پر طرفدارترین روش برای جذب CO2محسوب می شود. این روش واکنش میان CO2و جاذب را در بر می گیرد. جاذب های شیمیایی استفاده شده اغلب از حالل های آبی مونو ،دی و تری اتانول امین ،دیسپروپانول امین ،سدیم کربنات ،پتاسیم کربنات و هیدروکسید سدیم هستند. از دیرباز متداول ترین حالل مورد استفاده برای حذف کربن از گازهای خروجی ،مونو اتانول امین بوده است. 10 فناوری شستشوی آمین که بیش از 60سال پیش برای حذف سولفید هیدروژن و CO2از جریان گاز در صنایع نفتی و شیمیایی به کار گرفته شده است ،هنوز بعنوان متداول ترین روش برای کاربردهای گازی به کار گرفته می شود. متاسفانه ،فرایند جذب CO2به روش آمین همواره دارای اشکاالت زیادی بوده که تزریق انرژی باال در مرحله بازیافت ،خوردگی آمین ها ،محدودیت ظرفیت بارگیری CO2و تخریب آمین ها از این موارد هستند. 11 فرایند مدرن و کارآمد متیل دی اتانول امین MDEA توسط شرکت BASFدر سال 1981به صدور مجوز به عنوان فناوری MDEAدست یافت .بعد از آن ،یک استراتژی به سیستم های شستشوی دو مرحله ای اصلی وارد شد که در حال حاضر شامل دو بخش محلول سبک و نیمه سبک در یک ستون جذبی می باشد. آمین دارای ظرفیت باالی بارگیری اسید/گاز است ضمن آنکه به انرژی بازسازی کمی نیازمند است .از آنجا که CO2خاصیت اتصال کمتری به MDEAنسبت به MEA دارد ،لذا بازیافت جزئی محلول می تواند توسطFlashing ساده انجام شود .شاخصه این محلول آنست که بیشتر شبیه ترکیبی از حالل خالص فیزیکی و شیمیایی است. 12 ترتیب فرایند MDEAشرکت BASF ( )1جاذب سبک )2( ،جاذب حجیم )3( ،ستون تزریق فشار پایین )4( ،بازسازی (عریان کننده) )5( ،جوشنده )6( ،پمپ ها )7( ،مبدل حرارتی )8( ،خنک کننده. 13 محلول متیل دی اتانول امین/آب حاوی مقدار مشخصی از نوعی فعال کننده است .گونه های مختلف شیمیایی ،آمینو متیل پروپانال ،))AMPپیپرازین ،ان-متیل پیپرازین، مورفولین و غیره به عنوان اجزا فعال کننده بادوام شناخته شده اند که پیپرازین بیشترین انتخاب بوده است. پیپرازین شامل گروه آمین های دو واکنشی است که می تواند به CO2متصل شود .پیوندهای پیپرازین با CO2 بسیار محکم هستند و به آسانی جدا نمی شوند .اخیرا یک فعال کننده جدید به نام پیپرازینیل اتانول امین نیز پیشنهاد شده است. 14 مکانیزم روبش با حالل های فیزیکی: در کنار جاذب های شیمیایی ،جاذب های فیزیکی نیز می توانند روشهای خوبی برای حذف موثر CO2باشند. جاذب های فیزیکی معموال دارای مزایای خوبی جهت ترکیب گازی با CO2در فشار بسیار باال هستند و به طور کلی تمایل به استفاده شدن بر حالل های شیمیایی در زمانی که تحت فشار باال هستند ،را دارند. تکنیک هایی که به منظور حذف CO2با استفاده از حالل های فیزیکی توسعه یافته اند ،در اصل شبیه به همان تکنیک هایی هستند که از حالل های شیمیایی استفاده می کنند .گاز حاوی CO2معموال با جریانی ناهمسو با حالل ،در برج قرار می گیرد .مزیت این تکنیک آنست که بازسازی به وسیله کاهش فشار منجر به مصرف انرژی کمتر می شود و CO2جذب شده به فاز بخار می رسد. 15 حالل های فیزیکی نسبتا ً غیر خورنده هستند بنابراین می توان از لوله های کربن استیل نیز استفاده کرد با این حال بعضی معایب را نیز شامل می شوند مانند ظرفیت کم جذب ،CO2تلفات حالل و همچنین به دلیل جذب هیدروکربن ها ،به هزینه های عملیاتی و تعمیراتی بیشتری نیاز است. حالل های اصلی فیزیکی که معموال برای جذب CO2 استفاده می شوند عبارتند از :متانول سرد (فرایند ،)Rectisolان متیل پیرولیدین (فرایند ،)Purisolدی متیل اتر (فرایند )Selexolو پروپیلین کربونات (فرایندFlour .)solvent 16 فرایند دی متیل اتر از پلی اتیلن گلیکول ))Selexolاز جمله ی پرکاربرد ترین سیستم های حذف گاز/اسید با استفاده از حالل های فیزیکی می باشد. فرایند Rectisolفرایندی است که شستشوی گاز/ اسیدی غالبی دارد و از متانول به عنوان حالل بهره می برد. فرایند Rectisolبسیار قابل تنظیم بوده و می تواند با توجه به اهداف و مشخصه های محصول طراحی شود. 17 به دام انداختن معدنی_شیمیایی: به دام انداختن و ذخیره طوالنی مدت CO2به وسیله کربنات معدنی به عنوان جایگزینی برای ذخیره زمینی باشد. این فرایند می تواند به شکل واکنش های ساده ی زیر اتفاق بیافتد: 18 اتصال کربن دی اکسید به کربنات ها می تواند از طریق فرایند های مختلفی صورت بگیرد ،اعم از اصلی ترین آن که هوازدگی سریع سنگ آهک است جایی که در آن کربنات ها به بی کربنات ها تبدیل شده تا فرایند های چند مرحله ای را شدت بخشند. تمام گونه های مختلف اساسا ً به دو فرایند اصلی كربناتيزاسيون مستقیم و غیر مستقیم تقسیم می شوند. 19 جذب سطحی: جذب سطحی با توجه به نیروهای بین مولکولی مهم میان گازها و سطوح معین مواد جامد صورت می گیرد .برخی از مواد جامد با مساحت سطح باال مانند کربن فعال و غربال مولکولی (زئولیت) و ساختارهای فلزی آلی جدید ( )MOFsمی توانند برای جداسازی CO2از گازها به روش جذب سطحی استفاده شوند. این جاذب ها معموال به شکل بسترهای پرشده (Packed )Bedsاز ذرات کروی مرتب می شوند. 20 • جذب سطحی به روشهای زیر متداول است: • جداسازی سطحی غشایی. • جاذب های کربنی و زئولیتی. • جداسازی سطحی با استفاده از ساختار های فلزی آلی. 21 جداسازی سطحی غشایی: اختالف در فعل و انفعاالت شیمیایی و فیزیکی میان گازها و سطوح غشایی باعث می شود که یک بخش سریع تر از بخشهای دیگر از سطح غشاء عبور کند. مراحل چرخه ای و متعدد یکی از جریان ها برای رسیدن به درجه باالیی از جداسازی به روش غشایی الزم است که این امر منجر به افزایش هزینه ها ،پیچیدگی عملیات و مصرف انرژی می شود .برای جداسازی CO2با خلوص زیاد ،ممکن است نیاز به چندین غشا با ویژگی های گوناگون باشد. انواع مختلف غشا که در حال حاضر در دسترس هستند، غشاهای متخلخل معدنی پاالدیوم ،پلیمری و زئولیتی هستند. این فرایند در مقایسه با روش های دیگر ،پرهزینه ترین 22روش در مقیاس های بزرگ صنعتی است. جاذب های کربنی و زئولیتی: جاذب های کربن دی اکسید ،ممکن است مواد غربال مولکولی (زئولیت ها) ،کربن فعال ،زغال فعال و یا هر جاذب مناسب دیگری باشد .معموال تصفیه گاز حداقل دارای دو ماده جاذب است :کربن فعال ،غربال مولکولی و یا سیلیکا ژل که ممکن است با هم مخلوط شده یا به عنوان الیه های جدا از هم به کار گرفته شوند. در این روش CO2 ،از جریان هوای خشک زدوده می شود ،بنابراین جریان گاز باید از بستر سیلیکاژل (یا هر مرحله دیگر فرایند جهت حذف آب از هوا) عبور کرده و آب دفع شود .سیلیکا ژل معموال دارای حفره های ریز به اندازه ی nm 2-4است که حذف هیدروکربن های مولکولی کوچک و سیلوکسان ها را ساده می کند. 23 طی تحقیقات به عمل آمده مشخص گردید که از میان زئولیت های اصالح نشده ،زئولیتX 13بیشترین ظرفیت جذب CO2را دارد ( mmol g-1 3.5در دمای 298کلوین و فشار 1بار) و زئولیت H-ZSM5با نسبت متفاوت Si:ALدر شرایطی مشابه ظرفیتی بیشتر از mmol g-1 2 نشان نداد .ظرفیت بارگیری CO2از زئولیت ها با افزایش درجه حرارت کاهش می یابد. 24 مکانیسم احتمالی جذب CO2با CaY–zeoliteدر شکل زیر نشان داده شده است: 25 جداسازی سطحی با استفاده از ساختار های فلزی آلی: ساختار های فلزی آلی متخلخل ( )MOFsسازه هایی هستند که بخش های ساختاری آلی و معدنی را شامل می شوند .ساختمان آنها به شکل یونهای فلزی هستند که در آن استخالفهای آلی و اکسیدهای فلزی احاطه شده توسط شاخه های پلیمری به وسیله لیگاندهای آلی به هم متصل شده اند. کربن دی اکسید به وسیله نیروهای کوواالنسی به دام می افتد. توسعه روش های حذف CO2به شیوه MOFSمی تواند از طریق عوامل کلیدی مانند کنترل اندازه منافذ، پیوندهای فلزی باز ،تثبیت گروه های عملکردی و معرفی کاتیونهای مختلف صورت گیرد. 26 این جاذب ها برگشت پذیر هستند. مکانیسم جذب شیمیایی CO2زیر به وسیله CD-MOF-2 شامل چرخه تجدید پذیر oligosacchatide ، g-cyclodextrinو RbOH پیشنهاد شد. 27 :MOFs نمونه هایی از ساختار Examples of MOFs: (IRMOF-1) obtained by the modular synthesis of metal oxide corners Zn4O and organic benzenedicar boxyilic acid linkers (a), Mg-MOF-74 [Mg2(DHBDC), 1 [Cu3(BTC)2, BTC is 1,3,5benzenetricaboxylate] (c). 28 تکنیک های برودتی تکنیک برودتی یک روش جداسازی در دمای پایین است. جداسازی برودتی یک ترکیب گازی ،شامل چندین مرحله فشرده سازی و خنک کردن ترPکیب گاز حاوی CO2به منظور القاء تغییرات فازی CO2و دیگر اجزای ترکیب مانند گازهای سوخته می باشد. 29 معایب و مزایای تکنیک های برودتی: ایراد اساسی این روش ،میزان انرژی ذاتی زیادی است که برای سرد سازی ،بویژه برای جریان گاز رقیق نیاز است. ضعف دیگر آن ،امکان اتصال پیوندهای CO2با ترکیب یخ حاصل از انجماد بخار آب در مخلوط CO2است. با این حال ،این روش جداسازی ،مزیت فعال سازی تولید مستقیم CO2مایع را دارد .این CO2مایع می تواند به راحتی انتقال یافته و ذخیره شود. 30 معرفی مایعات یونی و مقایسه روشهای جذب نوین CO2با روشهای مرسوم 31 مایعات یونی: ساختار مولکولی مایعات یونی متشکل از کاتیون ها و آنیون های مختلف است .کاتیون ها معموال یک ترکیب آلی حجیم اما آنیون ها از لحاظ حجم بسیار کوچک ترند و ساختار آنها معدنی است .به دلیل تفاوت اندازه بین آنیون و کاتیون ،پیوند میان دو جزءتشکیل دهنده مایعات یونی ضعیف است و این ترکیبات در دمای زیر 100درجه سانتی گراد به صورت مایع هستند. ساختار مایع یونی مانند ساختار نمک طعام است ولی نمک طعام به علت پیوند قوی بین کاتیون و آنیون آن (شباهت باالی آنیون و کاتیون از نظر اندازه ،بار و ماهیت) ساختار بلورین مستحکم دارد و در دمای 800درجه سانتی گراد به صورت مذاب در می آید .برای دسته بندی مایعات یونی، دمای 100درجه سانتی گراد در نظر گرفته شده است. به آن دسته که در دمایی باالتر از 100درجه سانتی-گراد مایع هستند، مایعات مذاب و دسته ای که در پایین تر از این دما حالت مایع دارند ،مایعات یونی گویند .بعضی از مایعات یونی در دمای اتاق مایع هستند که به آنها ( RTILs )Room temperature ionic liquidsاطالق می گردد. 32 مایعات یونی با کاتیون ایمیدازول و پیریدین: 33 نمونه هایی از جفت آنیون و کاتیون های مشترک در ترکیبات مایعات یونی: 34 35 • • • به طور کلی سنتز مایعات یونی در دو مرحله انجام می شود: تشکیل کاتیون مورد نظر. تبادل آنیون و در نهایت رسیدن به محصول. سنتز مایعات یونی برای نمک های آمونیوم در زیر نشان داده شده است: 36 کاربردهای مایعات یونی: امروزه مایعات یونی کاربرد بسیار گسترده در علوم و فنون مختلف دارد .مهمترین کاربرد مایعات یونی ایفای نقش به عنوان یک حالل سبز به جای حالل های فرار است. امروزه مایعات یونی کاربردهای گسترده دیگری نیز دارند که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد: حالل الکتروشیمی استخراج مایع-مایع واکنش های کاتالیستی پایداری نانو کاتالیستها در محیط مایع یونی 37 مقایسه جاذب مایع یونی با جاذب های شیمیایی و فیزیکی: از آنجا که حاللهای شیمیایی و فیزیکی تحت شرایط مختلف و محدودیت های خاص اجرا می شوند ،لذا شرایط نسبتا مناسبی برای فرایند حذف CO2را فراهم می سازند که مزایای و مشکالت ذاتی خود را به همراه دارند. بنابراین یک جاذب ایده آل جهت جذب CO2باید قادر به ارائه ویژگی هایی مانند جذب سریع و دفع قابل بازیافت، مقاوم و سینتیک باشد همچنین قابلیت ظرفیت جذب زیاد و طیف قابل تنظیم گستره وسیعی از شرایط عملیاتی جهت نیاز های فرایند را نیز داشته باشد. 38 مایعات یونی ،یک فناوری جدید ،پاک و بالقوه سبز را معرفی می کنند ،که وعده حداقل بخار ،کارآیی موثر اتمی و در نتیجه مزایای زیستی و هزینه ای را می دهد. این ترکیبات نه تنها به عنوان حالل ،بلکه برای کاربردهای دیگر تصفیه گاز به عنوان جایگزینی نوین شناخته شده اند. جذب CO2با استفاده از مایعات یونی ،چندین مزیت بیشتر از روش های رایج را دارد مانند ظرفیت جذب سطح باالیی از CO2در حالی که جذب هیدروکربن ها و مشکالت خوردگی به حداقل رسیده اند عالوه بر این میزان تلفات حالل و انرژی بازیافتی به طور قابل توجهی نسبت به فرایند های ذکر شده کاهش می یابند. 39 بسیاری از مایعات یونی جهت جداسازی گاز به عنوان حالل ،مناسب هستند ،زیرا آنها اغلب غیر فرار بوده و در نتیجه نمی توانند تبخیر یا ایجاد آلودگی در فاز گاز کنند. این مساله در زمانی که جذب های انتخابی در جاذب های معمولی مورد استفاده قرار می گیرند یا وقتی که مایعات یونی برای حمایت از آسیب دیدگی غشاء یونی به کار می روند ،حائز اهمیت است چرا که این ترکیبات به طور بالقوه می توانند پایدار باشند. برای جاذب های مرسوم ،توانایی جدا کردن یک گاز از گازی دیگر کامال ً به حاللیت نسبی آنها در مایع بستگی دارد. 40 • نمونه هایی از مایعات یونی قابل استفاده در جذب :CO2 • مایعات یونی دمای اتاق • مایعات یونی با وظایف خاص • پلی ها (مایعات یونی) • مایعات یونی بر پایه راهکار " حالل قابل تغییر " 41 مایعات یونی دمای اتاق ) )RTILsنمک های آلی هستند که تقریبا در دمای اتاق ذوب می شوند RTIL .ها عموما شامل کاتیون های آلی حجیم کم تقارن با شارژ مستقیم می باشند که این امر ،سبب پایین آمدن نقطه ذوبشان می شود. آنیون های مایع یونی بیشتر متقارن بوده و بطور کلی کوچکتر از کاتیون ها می باشند و اغلب شامل هگزا فلورو فسفات ،تترافلورو بورت ،و تری فلورو متیل سولفونیل می باشند. ‏PتعPاPلداراPیمPقاوPمPتگPPرمایPی ، RTILها مPعموال PغPیر قPPابPلاPش بPPPاPالو یPPکداPمPنه وPسPیع PمPایPع PمPیبPPPاشPند عالوPه بPPPر آPن فPPشار بPPPخار نPPاچPیزیدارPند بPPPنابراPیPنبPPPه عنواPنحPالPلهای 42سPبز مPورد اPسPتفادPه قPPرار مPیگPPیرند. علتنPحالPلپPPPذیریقابPلتPPPوجPه ،بPPPراPیجPداPسازPی اP ‏RTILها ،بPPPه CO2بPPPه کPPار بPPPردPه مPیشPPوند. مکانیسم زیر برای باال بردن انحالل پذیری CO2در استات ایمیدازولیوم پیشنهاد شده است: 43 ثابت های قانون هنری از جذب CO2با مایعات یونی مختلف در دماهای متفاوت: 44 مقایسه تاثیر تعداد ،اندازه و موقعیت گروه های الکیل بر روی انحالل پذیری CO2در ایمیدازولیوم بر پایه مایعات یونی با آنیون [ ]Tf2Nدر 298کلوین در زیر مشاهده می شود: این تغییرات می تواند ناشی از افزایش حجم آزاد و کاهش واکنش های آنیون-کاتیون باشد. 45 تاثیر دما روی انحالل پذیری CO2نیز می تواند مربوط به آنتروپی و آنتالپی مولی جزئی انحالل باشد. آنتالپی و آنتروپی مولی جزئی انحالل CO2و ثابت قانون هنری )Hدر مایعات یونی): 46 مایعات یونی با وظایف خاص: ( )TSILsمایعات یونی هستند که در آنها گروه عامل، ترکیب کوواالن درون کاتیون یا آنیون ( یا هر دو ) ازIL می باشند. TSILها مPیتPPPواPنPند دو عنصر را در بPPPر گPPیرند ،عنصر اوPل هسته مPیبPPPاشد کPPه بPPPاراPPلکتریPکییPPونرا در بPPPر دارد و عنصر دوPم شPPامPلگروPه اPسPتخالPفPیمPیبPPPاشد. 47 پلی ها (مایعات یونی): مایعات یونی در شکل های پلی متریک در دمای اتاق جامد می باشند اگرچه آنها به طور قابل توجهی ظرفیت جذب سطحی CO2را در مقایسه با مایعات یونی افزایش می دهند. برای مثال ،پلیمرهای تترا آلکیل آمونیوم بر پایه مایعات یونی دارای ظرفیت های جذب سطحی CO2بیشتر ی نسبت به مایعات یونی دمای اتاق می باشند .این پلیمرها در بسیاری از مواقع به عنوان مواد جذب کننده برای جداسازی CO2استفاده می شوند. بطور کلی می توان گفت پلی ها ،مجموعه ای از مواد پلیمری جدید می باشند که CO2را با ظرفیت جذبی باال انتخاب کرده و سرعت جذبی-واجذبی آنها سریعتر از مایعات یونی دمای اتاق می باشد. 48 در شکل زیر تعدادی از ترکیبات مایع یونی را که دارای ساختار پلی متریک (پلیمری) هستند ،نمایش داده شده اند: 49 ]Structures of the poly (ionic liquid)s: P[VBTMA][BF4 (P[MATMA][BF4] (b), P[VBBI][BF4] (c), P[VBBI] ,)a ).[Tf2N] (d), P[MABI][BF4] (e مایعات یونی بر پایه ظرفیت حالل قابل تغییر جوزف: حالل تغییر پذیر حاللی است که در یکی از خواص فیزیکی می تواند از یک حالت به حالتی دیگر تغییر کند. حالل های قابل تغییر می توانند بعنوان واکنشگر واسطه مورد استفاده قرار گیرند. اتصال مایعات آلی ( )CO2BOLsبه حالل های قابل تغییر جوزف ،ترکیبی از الکل _ آمیدین و پیوند شیمیایی CO2به شکل آمیدیوم یا نمک کربنات گوانیدیوم آلکیل می سازد. اتصال شیمیایی CO2BOLsجدیدبا ، CO2سبب باال رفتن ظرفیت وزنی مایعات یونی ،پس از پیوند با CO2می شود. 50 نتیجه گیری: امروزه ،شستشوی آمین بطور گسترده جهت جداسازی CO2بکار می رود .در این تحلیل ،سیستم های بهبود دهنده شامل حالل های رایج از نقطه نظرهای فناوری، اقتصادی و زیست محیطی بطور مختصر مقایسه شدند. نشان دادیم که سیستم aMDEAانتخاب شایسته ای برای تاسیسات جدید و همچنین نوسازی بخش های تفکیک کننده CO2تاسیسات کنونی است .به هرحال ،فناوری های نوین جذب CO2دارای معایبی است که جستوجو برای روش های فناورانه جدیدی را ایجاب می کند. 51 دراین بررسی ،مایعات یونی به عنوان جایگزینی نوپا ،به صورت گروهی از مواد بسیار امیدبخش با مجموعه خواص همانند که توسط مواد دیگری قابل دستیابی نیستند ،توصیف شده اند. مایعات یونی حالل های طراح هستند ،زیرا خصوصیات شان به گونه ای تنظیم می شود تا بتوانند نیازها را برآورده کند ضمن آنکه ILها قابل بازیافت و غیر فرار هستند و این سبب می شود که فرصت هایی برای گستره وسیعی از کاربردهای صنعتی ایجاد شود. کارایی جداسازی موثر ،به همراه هزینه پائین واسطه های تجزیه ،هدفی انکار ناپذیر است. 52 موضوعات مرتبط با هزینه ها به عنوان یکی از معایب مایعات یونی باقی مانده اند که در حال حاضر غالبا ً از تجاری سازی موفق آنها جلوگیری می کند؛ این مسئله می تواند تا حدودی از طریق آسان کردن ترکیب آنها جبران شود. در میان دیگر معایب ILها ،چسبندگی باال و خلوص غالبا ً کنترل نشده (و کم) را می توان ذکر کرد .عالوه بر این، دانش اندک در مورد سمی بودن آنها مهم ترین مانع برای شناخت آنها به عنوان حالل های کامال ً سبز می باشد. مایعات یونی با توجه به اصالح کربنی در مقایسه با آمین ها مزایایی دارند .این ترکیبات می توانند بصورت آمین مورد استفاده مجدد قرار گرفته و کاربرد CO2آزاد شده برای ترکیب مواد شیمیایی مناسب را تامین کنند . 53 با سپاس از حسن توجه شما استاد :دکتر ممبینی تهیه کننده: کمال عبودی 54

51,000 تومان