
تعداد نشریات | 21 |
تعداد شمارهها | 610 |
تعداد مقالات | 9,028 |
تعداد مشاهده مقاله | 67,082,830 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,656,340 |
ارزیابی توانایی میکروامولسیون متیل دی اتانول آمین/ پیپرازین در جذب گاز دی اکسید کربن | ||
شیمى کاربردى روز | ||
دوره 18، شماره 69، دی 1402، صفحه 33-44 اصل مقاله (1.08 M) | ||
نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/chem.2023.29981.2157 | ||
نویسندگان | ||
مسعود نصیری* ؛ منیره ذوالفقاری؛ علی حقیقی اصل | ||
دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران | ||
تاریخ دریافت: 10 اسفند 1401، تاریخ بازنگری: 09 اردیبهشت 1402، تاریخ پذیرش: 24 خرداد 1402 | ||
چکیده | ||
در این پژوهش، جذب گاز CO2 در قطرات آبی N-متیل دی اتانول آمین (MDEA) در امولسیون های آب در روغن (W/O) و روغن در آب (O/W) در راکتور همزن دار ناپیوسته در دمای 298 کلوین مورد بررسی قرار گرفت. اثر پارامترهای مختلف شامل فشارهای جزئی مختلف گاز CO2 در محدوده 5/0 – 1/0 بار، غلظت فاز آبی در امولسیون، نوع امولسیون و مقدار پیپرازین استفاده شده به عنوان یک شتابدهنده بر درصد جذب و مقدار بارگذاری کربندیاکسید (مول CO2 جذب شده به ازای هر مول آمین) بررسی شد. کلیه نمونههای میکروامولسیون به روش تیتراسیون تهیه شد. مقادیر بارگذاری CO2 در تمام آزمایشها محاسبه شد و نتایج نشان داد که نمونههای میکروامولسیون آب در روغن عملکرد جذب بهتر و مقادیر بارگذاری CO2 بالاتری دارند. با افزایش فشار جزئی CO2 مقادیر بارگذاری در نمونهها در هر دو نوع امولسیون بهبود یافت. همچنین در نمونههای آب در روغن با غلظتهای مختلف محلول پیپرازین یا MDEA، با افزایش غلظت آمین، جذب و بارگذاری CO2 بهبود یافت. | ||
کلیدواژهها | ||
جذب؛ کربن دی اکسید؛ میکروامولسیون؛ متیل دی اتانول آمین؛ پیپرازین | ||
عنوان مقاله [English] | ||
Evaluating the Ability of Methyldiethanolamine/Piperazine Microemulsion in CO2 Absorption | ||
نویسندگان [English] | ||
Masoud Nasiri؛ Monireh Zolfaghari؛ Ali Haghighi Asl | ||
Faculty of Chemical, Petroleum and Gas Engineering, Semnan University. Semnan 35131-19111, Iran. | ||
چکیده [English] | ||
In this study CO2 absorption into aqueous droplets of N-methyl-diethanolamine (MDEA) in water-in-oil (w/o) and oil-in-water (o/w) emulsions were investigated in batch-stirred reactor at 298 K and different CO2 partial pressure in the range of 0.1-0.5 bar. The effects of the aqueous phase concentration, emulsion type, CO2 partial pressure and the amount of piperazine as a promoter on absorption percentage and loading amount of CO2 (mole of absorbed CO2/mole of amines) were studied. All microemulsion samples were prepared by titration method. The CO2 loading amounts of all experiments were calculated and the results showed that water in oil samples have better absorption performance and higher CO2 loading values. The loading values in samples were improved in both emulsion types with increasing CO2 partial pressure. The results also showed that in water-in-oil samples with different concentrations of piperazine or MDEA, CO2 absorption and loading improves with increasing amine concentration. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
Absorption, Carbon Dioxide, Microemulsion, N-methyl-diethanolamine, Piperazine | ||
مراجع | ||
[1] Sanz-Pérez, E. S., Murdock, C. R., Didas, S. A., & Jones, C. W. (2016). Direct capture of CO2 from ambient air. Chemical reviews , 116(19), 11840-11876.
[2] IPCC, E. (2005). Carbon Dioxide Capture and Storage. IPCC Special Report.
[3] Iliuta, I., Hasib-ur-Rahman, M., & Larachi, F. (2014). CO2 absorption in diethanol-amine/ionic liquid emulsions–chemical kinetics and mass transfer study. Chemical Engineering Journal, 240, 16-23.
[4] Park, S. W., Cho, H. B., Sohn, I. J., & Kumazawa, H. (2002). CO2 absorption into w/o emulsion with aqueous amine liquid droplets. Separation science and technology , 37(3), 639-661.
[5] Bagheri, A. (2021). Interfacial and micellization properties of pure surfactants with similar hydrocarbon chain length (C16H33) and different polar head in aqueous medium. Applied Chemistry, 15, 55-64. (in persian)
[6] Mirbakhshi, A., Bagheri, A. (2015). Investigation of Surface Tension and Interaction Energy between Ionic Liquid and long chain alcohols at various temperatures. Applied Chemistry, 10, 69-84. (in persian)
[7] Azizinezhad, F., Rezayi, S., Shabani, M. (2014). Determination of the thermodynamic parameters and critical micelle concentration in the water-toluene-sodium dodecyl sulfate emulsion system in the presence of methyl methacrylate. Applied Chemistry, 9(30), 59-68. (in persian)
[8] Bruining, W. J., Joosten, G. E. H., Beenackers, A. A. C. M., & Hofman, H. (1986). Enhancement of gas-liquid mass transfer by a dispersed second liquid phase. Chemical Engineering Science, 41(7), 1873-1877.
[9] Salmón, I. R., Cambier, N., & Luis, P. (2018). CO2 capture by alkaline solution for carbonate production: a comparison between a packed column and a membrane contactor. Applied Sciences, 8(6), 996.
[10] Mortaheb, H. R., Nozaeim, A. A., Mafi, M., & Mokhtarani, B. (2012). Absorption of carbon dioxide in emulsions of aqueous monoethanolamine/diethanolamine solutions in kerosene/n-heptane. Chemical engineering science, 82, 44-51.
[11] Gómez-Díaz, D., Gomes, N., Teixeira, J. A., & Belo, I. (2009). Oxygen mass transfer to emulsions in a bubble column contactor . Chemical engineering journal , 152(2-3), 354-360 .
[12] Kierzkowska-Pawlak, H., & Zarzycki, R. (2000). Calorimetric studies of CO2 absorption into toluene/water emulsions . Chemical Papers, 54(6b), 437-441
[13] Shuhua, S., Youguang, M., Sumin, L., & Chunying, Z. H. U. (2009). An unsteady heterogeneous mass transfer model for gas absorption enhanced by dispersed third phase droplets. Chinese Journal of Chemical Engineering, 17(4), 602-607.
[14] Shuhua, S. H. E. N., Youguang, M. A., Weili, L. I. U., Sumin, L. U., & Chunying, Z. H. U. (2010). Mass transfer enhancement of propane absorption into dodecane-water emulsions. Chinese Journal of Chemical Engineering, 18(2), 217-222.
[15] Darmana, D., Deen, N. G., & Kuipers, J. A. M. (2005). Detailed modeling of hydrodynamics, mass transfer and chemical reactions in a bubble column using a discrete bubble model. Chemical engineering science , 60(12), 3383-3404.
[16] Yincheng, G., Zhenqi, N., & Wenyi, L. (2011). Comparison of removal efficiencies of carbon dioxide between aqueous ammonia and NaOH solution in a fine spray column. Energy Procedia, 4, 512-518.
[17] Yoo, M., Han, S. J., & Wee, J. H. (2013). Carbon dioxide capture capacity of sodium hydroxide aqueous solution. Journal of environmental management, 114, 512-519.
[18] Tavan, Y., & Hosseini, S. H. (2017). A novel rate of the reaction between NaOH with CO2 at low temperature in spray dryer. Petroleum, 3(1), 51-55.
[19] Bishnoi, S., & Rochelle, G. T. (2000). Absorption of carbon dioxide into aqueous piperazine: reaction kinetics, mass transfer and solubility. Chemical engineering science , 55(22), 5531-5543.
[20] Liu, H. B., Zhang, C. F., & Xu, G. W. (1999). A study on equilibrium solubility for carbon dioxide in methyldiethanolamine− piperazine−water solution. Industrial & engineering chemistry research, 38(10), 4032-4036.
[21] Liu, H., Idem, R., & Tontiwachwuthikul, P. (2019). Post-combustion CO2 capture technology: by using the amine based solvents. Cham: Springer International Publishing.
[22] Dubois, L., Laribi, S., Mouhoubi, S., De Weireld, G., & Thomas, D. (2017). Study of the post-combustion CO2 capture applied to conventional and partial oxy-fuel cement plants. Energy procedia, 114, 6181-6196.
[23] Luis, P. (2016). Use of monoethanolamine (MEA) for CO2 capture in a global scenario: Consequences and alternatives. Desalination , 380, 93-99.
[24] Islam, M. S. (2012). Characterization of Degradation Products of Activated Diethanolamine and Methyldiethanolamine During Carbon Dioxide Absorption and Desorption Processes PhD Thesis, Jabatan, Malaya university.
[25] Lawal, O., Bello, A., & Idem, R. (2005). The role of methyl diethanolamine (MDEA) in preventing the oxidative degradation of CO2 loaded and concentrated aqueous monoethanolamine (MEA)− MDEA blends during CO2 absorption from flue gases. Industrial & Engineering chemistry research, 44(6), 1874-1896. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 494 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 486 |