مطالعه تجربي گوگردزدايي اكسايشي سوخت مدل به كمك امواج مافوق صوت

كارشناسي ارشد

چكيده به دليل آلودگي¬هاي ناشي از گوگرد و تركيبات گوگردي، قوانين سخت گيرانه¬اي در ميزان گوگرد سوخت¬ها تصويب شده است. توسعه يك روش موثر براي گوگردزدايي از سوخت¬ها به منظور توليد سوخت با ميزان پايين گوگرد يك موضوع بسيار مهم براي صنعت پالايش نفت مي-باشد. يكي از روش¬هايي كه بسيار مورد توجه قرار گرفته گوگردزدايي اكسيداسيوني مي¬باشد كه در آن تركيبات گوگردي ابتدا به وسيله تركيبات اكسنده اكسيد مي¬شوند و سپس تركيبات اكسيد شده به وسيله روش¬هاي رايج جداسازي از قبيل جذب و استخراج جداسازي مي¬شوند. يكي از سيستم¬هاي اكسيداسيون مناسب، سيستم هيدروژن پراكسيد و فرميك اسيد مي¬باشد. دما و فشار عملياتي پايين، ارزان بودن اكسنده و كاتاليست از جمله مزاياي فرآيند گوگردزدايي اكسيداسيوني مي¬باشد. استفاده از امواج مافوق صوت موجب افزايش بازده فرآيند گوگردزدايي اكسيداسيوني مي¬شود. موج ايجاد شده به وسيله امواج مافوق صوت، موجب آشفتگي و افزايش سطح تماس و انتقال جرم بين دو فاز مي¬شود. در اين مطالعه، فرآيند گوگردزدايي اكسيداسيوني سوخت مدل به كمك امواج مافوق صوت مورد بررسي قرار گرفته است. سوخت مدل بنزوتيوفن حل شده در تولوئن مي¬باشد و مخلوط اكسيد كننده شامل هيدروژن پراكسيد و فرميك اسيد مي¬باشد. شرايط بهينه سه پارامتر دماي واكنش (˚C 70-40)، نسبت مولي اكسنده به گوگرد (50-10) و نسبت مولي اسيد به گوگرد (400-150) به وسيله روش سطح پاسخ (RSM) مورد بررسي قرار گرفت. آناليز غلظت BT به وسيله كروماتوگرافي گازي انجام شد. آزمايشات در فركانس ثابت kHz 20، زمان مافوق صوت min 20 و توان W 250 انجام شدند. در شرايط بهينه دماي ˚C 52، نسبت مولي اكسنده به گوگرد 82/10 و نسبت مولي اسيد به گوگرد 75/379، ميزان 13/95 درصد اكسيداسيون بنزوتيوفن بدست آمد. در شرايط بهينه بدست آمده، اثر توان مافوق صوت در محدوده 70 تا 350 وات و زمان مافوق صوت در محدوده 1 تا 20 دقيقه مورد بررسي قرار گرفت و در توان W 70 و زمان 15 دقيقه 063/98 درصد بازده اكسيداسيون بدست آمد. سينتيك مرتبه اول واكنش اكسيداسيون نيز نشان داد كه ثابت ظاهري سرعت واكنش براي بنزوتيوفن در دماي ˚C 52 و نسبت مولي اسيد به گوگرد 75/379، min-1 2438/0 مي¬باشد. واژه‌هاي كليدي: گوگردزدايي هيدروژناسيوني، گوگردزدايي اكسيداسيوني، امواج مافوق صوت، بنزوتيوفن، كروماتوگرافي گازي، سينتيك مرتبه اول

188538

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي و شبيه سازي و كنترل فرآيندها

دكتر محمد امين ثباتي