• ورود کاربران دانشگاهی

  • ثبت نام(مطالعه آنلاین پایان نامه ها)

  • سپندا

    کاربر مهمان
    پنجشنبه 2 آذر 1396| 54.146.50.80 :Your IP
    سامانه پایان نامه های دانشگاه اصفهان (سپندا)



    عنوان :
    آب زدایی از مخلوط های دو تایی و سه تایی استون/ ایزوپروپانول/ آب توسط غشای کامپوزیتی PVA/NaA به روش تراوش تبخیری
    انتشارات : دانشگاه اصفهان
    سال :1394
    زبان : Persian
    شماره سند : 13462
    موضوع :شیمی گرایش تجزیه
    پژوهشگر : بهناز مستاجران
    توصیفگر لاتین : Pervaporation ? Dehydration ? Acetone ? Isopropanol ? Composite membrane ? PVA ? NaA zeolite
    توصیفگر فارسی : تراوش تبخیری ◄ آب زدایی ◄ استون ◄ ایزوپروپانول ◄ غشای کامپوزیتی ◄ زئولیت NaA ◄ پلی وینیل الکل
    دانشکده : دانشکده ی شیمی، گروه شیمی تجزیه
    مقطع : کارشناسی ارشد

    استاد راهنما : اکبر ملک پور
    استاد مشاور : غلامعلی کوهمره
    سال دفاع : 1394
    شماره رکورد : 13462
    شماره راهنما : CHE2 552
    فهرست : فهرست مطالب
    عنوان صفحه

    فصل اول: مقدمه و تئوری
    1-1 روش¬های غشایی درفرآیندهای جداسازی 2
    1-1-1معرفی غشاها و تاریخچه‌ی آن‌ها 2
    1-1-2 تعریف غشا 2
    1-1-3 طبقه بندی غشاها 3
    1-1-4 ساختمان غشا 4
    1-1-5 نیروی محرکه فرآیندهای غشایی 5
    1-1-6 خواص غشاها 6
    1-1-7 تعریف اصلی‌ترین انواع فرآیندهای غشایی 7
    1-1-8کاربرد فرآیند تراوش تبخیری در جداسازی های غشایی 11
    1-1-8-1آب گیری از مواد آلی 11
    1-1-8-2 جداسازی مواد آلی از آب 11
    1-1-8-3 جداسازی آلی/آلی 12
    1-1-8-4 جداسازی اسیدها 12
    1-1-9 عملیات تراوش تبخیری درمقیاس صنعتی 13
    1-1-10 معرفی ماژول و انواع آن 14
    1-2 معرفی غشاهای زئولیتی ،پلیمری و کامپوزیتی و بررسی کاربرد آن‌ها 16
    1-2-1 مقدمه ای بر معرفی زئولیت¬ها و ویژگی‌های آن‌ها 16
    1-2-2سنتز زئولیت¬ها 17
    1-2-3ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی زئولیت¬ها 18
    1-2-4 کاربردهای زئولیت¬ها 19
    1-2-5 غشاهای زئولیتی 19
    1-2-5-1 فرآیند ساخت غشاهای زئولیتی 19
    1-2-6 غشاهای پلیمری 20
    1-2-6-1 ماهیت و خواص غشاهای پلیمری 20
    1-2-6-2 ساخت غشاهای پلیمری 23
    1-2- 7غشاهای کامپوزیتی و مروری بر تحقیقاتی که اخیراً انجام شده 24
    1-3 استون و اهمیت تولید آن 25
    1-3-1 معرفی استون و ویژگی‌های آن 25
    1-3-2 بیوسنتز استون 26
    عنوان صفحه

    1-3-3 تولید صنعتی استون 26
    1-3-4 کاربردها و اهمیت استون 27
    1-3-5 فرآیند صنعتی تولید استون از ایزوپروپانول 29
    1-4- هدف از انجام تحقیق 31

    فصل دوم: بخش تجربی
    2-1 مقدمه 32
    2-2-1- تجهیزات 32
    2-2-2- سیستم تراوش تبخیری 37
    2-3 مواد شیمیایی 37
    2-4 ساخت غشای زئولیتی NaA 37
    2-4-1 روش تهیه‌ی پودر زئولیتی NaA 38
    2-4-1-1 روش تهیه‌ی محلول سدیم سیلیکات 38
    2-4-1-2 روش تهیه‌ی محلول آلومینات 38
    2-4-1-3 روش تهیه‌ی ژل زئولیتی NaA 38
    2-4-2 ساخت غشای زئولیتی NaA 39
    2-4-2-1 آماده سازی سطح پایه‌ها 39
    2-4-2-2 دانه نشانی پایه‌ها 39
    2-4-2-3 تشکیل غشای زئولیتی NaA بر روی پایه‌ها 40
    2-5 ارزیابی غشای زئولیتی NaA 40
    2-5-1 آنالیز XRD ذرات پودری زئولیت 40
    2-5-2 طیف بینی FT-IR 41
    2-5-3 تصاویر SEM 41
    2-5-4ارزیابی عملکرد و کارایی غشا با فرایند تراوش تبخیری 41
    2-6 ساخت غشای کامپوزیتی پلی وینیل الکل و زئولیت NaA 41
    2-6-1 روش تهیه‌ی غشای کامپوزیتی 41
    2-7 ارزیابی غشای کامپوزیتی PVA/NaA 42
    2-7-1 بررسی غشا با استفاده از فرآیند تراوش تبخیری 43
    2-7-2-1 ارزیابی عملکرد غشای کامپوزیتی در فرآیند تراوش تبخیری با مخلوط‌های آب/استون ، آب/ ایزوپروپانول ، آب/ استون / ایزوپروپانول 44

    عنوان صفحه

    2-7-3 اندازه¬گیری میزان تورم غشا و بررسی اثر درصد زئولیت موجود در بافت پلیمر بر میزان تورم 45

    فصل سوم: نتایج
    3-1 مقدمه 46
    3-2 سنتز پودر زئولیتی NaA 46
    3-2-1 ارزیابی ساختاری زئولیت NaA 46
    3-2-1-1 آنالیزXRD پودر زئولیت 47
    3-2-1-2 طیف بینی FT-IR 47
    3-2-1-3 تصویر SEM پودر زئولیتی NaA 48
    3-3 ساخت غشای زئولیت NaA و شناسایی آن 48
    3-3-1 ارزیابی ساختاری غشای زئولیتی توسط تصاویر SEM 48
    3-3-2 ارزیابی عملکردی غشای زئولیتی در آب گیری از ایزوپروپانول 49
    3-4 ساخت غشای کامپوزیتی پلی وینیل الکل/ زئولیت NaA و شناسایی آن 50
    3-4-1 ارزیابی ساختاری غشای کامپوزیتی 50
    3-4-1-1 طیف بینی FT-IR 50
    3-4-1-2- تصاویر SEM 51
    3-4-2 ارزیابی عملکردی غشای کامپوزیتی 51
    3-4-2-1کاربرد غشا در فرآیند آب زدایی از مخلوط دوتایی ایزوپروپانول/آب 51
    3-4-2-1-1بررسی اثر دما بر میزان فلاکس و گزینش پذیری غشا برای آب 53
    3-4-2-1-2 بررسی اثر درصد وزنی زئولیت در بافت پلیمر بر میزان فلاکس و گزینش¬پذیری 56
    3-4-2-2 کاربرد غشا در فرآیند آب زدایی از مخلوط دوتایی استون/آب 58
    3-4-2-2-1 بررسی اثر دما بر میزان فلاکس و گزینش پذیری آب (عملکرد غشا) 59
    3-4-2-2-2 بررسی اثر درصد وزنی زئولیت در بافت پلیمر بر میزان فلاکس و گزینش¬پذیری آب 62
    3-4-2-3 کاربرد غشا در فرآیند آب زدایی از مخلوط سه تایی استون/ایزوپروپانول/آب 64
    3-4-2-3-1بررسی اثر دما بر میزان فلاکس و گزینش پذیری (عملکرد غشا) 67
    3-4-2-3-2 بررسی اثر درصد وزنی زئولیت در بافت پلیمر بر میزان فلاکس و گزینش¬پذیری آب 71
    3-4-3 نتایج حاصل از تست تورم و بررسی اثر درصد زئولیت بر میزان جذب حلال توسط غشا 72
    3-5- جمع بندی و نتیجه¬گیری نهایی 73
    منابع 77



    چکیده :
    چکیده سیستم سه¬گانه¬ی استون/ایزوپروپانول/آب در طی فرایند صنعتی دهیدروژناسیون ایزوپروپانول تشکیل می¬شود که یکی از فرآیندهای بسیار مهم تولید استون در اروپای غربی و ایالات متحده¬ی آمریکا است. در این تحقیق از غشای کامپوزیتی پلی¬وینیل¬الکل و زئولیتNaA برای آب گیری از سیستم دوگانه و سه گانه استون/ایزوپروپانول/آب توسط فرآیند تراوش تبخیری استفاده شد. ارزیابی ساختاری غشا توسط آنالیزهایXRD و طیف¬بینیFT-IR و تصاویر SEM انجام شد. همچنین ارزیابی عملکردی غشا با کمک سیستم آزمایشگاهی تهیه شده در فرآیند آب زدایی از این حلال¬ها و مخلوط آن¬ها انجام گرفت. اثر پارامترهایی همچون دمای خوراک و درصد زئولیت موجود در بافت پلیمر نیز بررسی شد. همچنین اثر درصد زئولیت بر میزان تورم و جذب آب توسط غشا نیز بررسی شد. نتایج نشان دادند حضور زئولیت به عنوان ذرات پرکننده در بافت غشا سبب بهبود عملکرد غشا خصوصاً افزایش فاکتور گزینش¬پذیری می¬شود. اثر دما بر تمامی فرآیندهای انجام شده در این تحقیق، افزایشی است. در مورد اثر درصد زئولیت موجود در بافت پلیمری می¬¬توان گفت از 5/2 تا 5 درصد وزنی زئولیت، افزایش درصد این ذرات پرکننده سبب زیاد شدن فاکتور گزینش¬پذیری می¬شود. اما از 5-6 درصد به بعد با زیادتر شدن درصد این ذرات فاکتور گزینش¬پذیری کاهش پیدا می¬کند. به عنوان نتیجه-گیری کلی می¬توان گفت غشای کامپوزیتی پلی¬وینیل¬الکل و زئولیت NaA دارای عملکرد بالا در آب زدایی از سیستم¬های آبی استون و ایزوپروپانول می¬باشد که با انجام اصلاحاتی بر روی سیستم آزمایشگاهی، امکان استفاده از آن در مقیاس¬های صنعتی نیز وجود دارد. کلمات کلیدی: تراوش تبخیری، آب¬زدایی، استون، ایزوپروپانول، غشای کامپوزیتی ، زئولیت NaA، پلی وینیل الکل

    چکیده انگلیسی :
    Abstract In this study mixed matrix membranes were synthesized from cross-linked poly vinyl alcohol incorporated with NaA zeolite particles. The ability of this prepared membranes were examined toward pervaporation dehydration of binary and turnary mixtures of acetone ,isopropanol and water. The membranes were characterized by using XRD and FT-IR spectroscopy and the morphology of their surfaces was observed by SEM pictures. A multi purpose laboratory scaled suitable setup was prepared and the effect of different variables such as temperature and amount of zeolite in membrane matrix was investigated. Also the influence of zeolite content in membrane swelling was checked out. Based on the experimental results NaA zeolites as a hydrophil filler in the polymer matrix were significantly improved the separation performance in a particular percent. By addition of zeolite particles the capacity of liquid adsorption for polymer is limited and then swelling degrees were decrease. Also the results shows a strong increase in water and organic permeate with increasing temperature. In high temperature permeation become facilitated due to the decrease in polymer chain’s rigidity. On the other hand, in almost all experiments it was found that the selectivity increase with an increase of zeolite loading till 5 wt.% and after this point shows a decreasing trend. This phenomena could be due to the leak of organic molecule through defects in the membrane. The membrane load with 2/5-5 wt.% showed well distributed zeolite particles with few aggregates. But the membrane with 6 wt.% zeolite and upper, possessed a lot of zeolite aggregates. Consequently the aggregation of zeolite particles let to the formation of large voids providing an easy passage of organic molecules. The whole results proposed the incorporation of NaA zeolites into poly vinyl alcohol polymer should be very effective for dehydration of these solvents in large scale. Keywords: Pervaporation, Dehydration, Acetone, Isopropanol, Composite membrane, PVA, NaA zeolite


    کلید واژه ها :
    تراوش تبخیری ◄ آب زدایی ◄ استون ◄ ایزوپروپانول ◄ غشای کامپوزیتی ◄ زئولیت NaA ◄ پلی وینیل الکل,Pervaporation ◄ Dehydration ◄ Acetone ◄ Isopropanol ◄ Composite membrane ◄ PVA ◄ NaA zeolite

    مهر ماه 1394
    0

    صفحه اول : University of Isfahan Faculty of Chemistry Department of Analytical Chemistry M.Sc. Thesis Pervaporation Dehydration of Binary and Ternary Acetone/ Isopropanol/ Water Mixtures Using PVA/NaA Composite Membrane Supervisor: Dr. Akbar Malekpour Advisor: Dr. Gholamali Koohmareh By: Behnaz Mostajeran October 2015
    فصل اول : 1-31
    فصل دوم : 32-45
    فصل سوم : 46-87
    فصل چهارم :
    فصل پنجم :
    فصل ششم :