توسعه یک مدل انتقال عمومی برای پیش بینی عملکرد جداسازی مخلوط گازهای اولفینی - پارافینی به وسیله غشاهای پلیمر شیشه ای

جداسازی اولفین ها از پارافین ها یکی از مهم ترین فرایندهای صنعتی پتروشیمی است که در حال حاضر به کمک فرایندهای انرژی بر یا پیچیده انجام می پذیرد. در این راستا فرایندهای جداسازی غشایی مورد توجه قرار گرفته اند. از این رو، توسعه یک مدل عمومی که بتوان پدیده های انتقال اجزا را از میان غشا تفسیر کرد، نقشی اساسی در طراحی و کاربرد این فرایندها ایفا می کند. بررسی های نشان می دهد که غشاهای پلیمری به ویژه پلیمرهای شیشه ای در جداسازی اولفین ها از پارافین ها خواص نسبتا مطلوبی دارند. در این مطالعه، رفتار و جداسازی مخلوط های اولفینی - پارافینی به وسیله غشاهای پلیمر شیشه ای به سه روش مدل دوجذبی، مدل کلاسیک جذب- نفوذ و فرمول بندی استفان- ماکسول مدل سازی شد. سامانه های انتخاب شده برای بررسی صحت مدل های انتقال، جداسازی مخلوط اتان و اتیلن با غشای پلی آمید 6FDA-6FpDA و مخلوط پروپان و پروپیلن با غشای پلی آمید بوده است.. نتایج نشان داد که مدل دوجذبی در هر حال قادر به پیش بینی درستی از عملکرد جداسازی مخلوط نیست. نتایج مدل سازی بر مبنای نظریه کلاسیک جذب - نفوذ بیانگر آن است که فقط با استفاده از داده های تراوایی مخلوط (نه تنها داده های خالص) برای تخمین ضرایب نفوذ، می توان نتایج رضایت بخشی به دست آورد که این امر مزیت پیش بینی عملکرد جداسازی مخلوط چندجزیی از داده های خالص را کم رنگ می سازد. درنهایت، مدل کلی انتقال برای مخلوط گازها از غشاهای پلیمری در چهارچوب ساز و کار استفان- ماکسول برای سامانه های چند جزیی ارائه شده است که در آن اثرپذیری شار یک جزء از برهم کنش های ترمودینامیکی و سینتیکی بین اجزا و نیز جریان غیرگزینشی توده ای در داخل پلیمر لحاظ شده است. نتایج نشان می دهد که این مدل تنها با استفاده از داده های جذب و تراوایی اجزای خالص می تواند عملکرد جداسازی مخلوط را بر حسب میزان تراوایی و گزینش پذیری به خوبی توصیف کند.