بررسی عملکرد جاذب زئولیتی اصلاح شده با نانو ذرات مس جهت سولفور زدایی از سوخت هیدروکربنی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات -دانشکده مهندسی شیمی

2 گروه مهندسی شیمی ، دانشکده مهندسی شیمی ، واحد آیت الله آملی ، دانشگاه آزاد اسلامی ، I.R. ایران

3 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران - دانشکده نفت و مهندسی نفت

4 دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائمشهر ، قائمشهر

10.22034/jewe.2021.288113.1575

چکیده

در تحقیق حاضر ظرفیت جذب یک ترکیب سولفوردار ارگانیک از یک مدل سوخت گازوئیل محتوی ppmw 300 تیوفن روی زئولیت x13 اصلاح شده با 3 درصد وزنی فلزات مس ارزیابی شد.همچنین تَأثیر 3 پارامتر زمان تماس(15 ,60,30 و120 دقیقه ), مقدار جاذب (5/0 , 1, 5/2 و 5/3 گرم ) و دما (25 ,40 ,50 و60 درجه سانتیگراد ) در یک سیستم ناپیوسته بررسی شد. بیشترین ظرفیت جذب در مدت زمان 60 دقیقه, مقدار 5/2 گرم جاذب و در دمای محیط اتفاق افتاد و طبق آن مقدار تیوفن برای جاذب های اصلاح شده با نانو ذرات مس از ppm 300 به ppm 138رسید. با توجه به اینکه افزایش بیش از 5/2 گرم جاذب راندمان جذب را چندان تغییر نمی دهد پس با در نظر گرفتن صرفه اقتصادی مقدار بهینه جاذب در این آزمون 5/2 گرم در نظر گرفته می شود. مطالعات FT-IR , SEM و N2 physisorption نشان داد که جاذب ساختار منظم خود را پس از بارگذاری نانو ذرات حفظ کرده. اضافه کردن 5 درصد وزنی تولوئن یا نرمال هگزان به محلول سیکلو هگزان و تیوفن سبب کاهش قابل توجهی درعمل جذب شده که به دلیل گزینش پذیری بین تولوئن و تیوفن از طریق کمپلکس  روی سایتهای فعال جاذب است.ترکیب تیوفن و نرمال هگزان سبب تشکیل یک آلکیل تیوفن حجیم روی سایت‌های فعال جاذب و در نتیجه انسداد حفره ها و پایین آمدن ظرفیت جذبشده بود. در پایان ایزوترم ,سینتیک و ترمودینامیک برای فرآیند جذب بررسی شد و نتایج مطابقت زیادی با ایزوترم فرندلیچ و جذب فیزیکی داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of the performance of Zeolitic adsorbent modified with Cu nanoparticles for desulfurization of hydrocarbon fuel

نویسندگان [English]

  • bahare Moradi 1
  • Arezoo Ghadi 2
  • Amir Heidari nasab 3
  • Ehsan Binaeian 4
1 science and research Azad university-chemical engineering.
2 Department of Chemical Engineering, Faculty of Chemical Engineering, Ayatollah Amoli Branch, Islamic Azad University, I.R. Iran.
3 sceince and research Azad university
4 Ghaemshahr Azad university
چکیده [English]

In this study 13x zeolite was modified by 3wt% Cu nono particles and FESEM , XRD and BET Analyzes was performed .Then , the adsorption capacity of adsorbent was evaluated to help a model gasoli fuel containing 300 ppmw tiophene . The effect of three valuable parameters, i.e. contact time (15, 30 , 60 and 120 min), quantity of adsorbent (0.5 , 1, 2.5 and 3.5 gr) and temperature (25, 40, 50 and 60 °C) , were tested using a batch system . The highest sulfur adsorption capacity for adsorbent obtained at 60 min , 2.5 gr adsorbent and 25 °C and the quantity of tiophene was 138 ppm from 300 ppm . Further, the results demonstrated that the addition of 5 wt % toluene or n-hexene to the model gasoil fuel caused a large decrease in the removal of TP from the model gasoline fuel. At the end , isotherm , kinetic and thermodynamics were investigated and the results corresponded to frendlich isoterm and physical adsorption .

کلیدواژه‌ها [English]

  • Desulfurization
  • Tiophene
  • Cu Nano particles
  • Zeolite

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 04 شهریور 1400
  • تاریخ دریافت: 08 خرداد 1400
  • تاریخ بازنگری: 31 مرداد 1400
  • تاریخ پذیرش: 03 شهریور 1400