ارزیابی چارچوب های فلزی- آلی Co-MOF-74، HKUST-1 و UIO-66-NH2 جهت حذف بخار آب در شرایط دینامیکی

نوع مقاله: علمی ترویجی

نویسندگان

1 دانشگاه مهندسی فناوری های نوین قوچان

2 دانشگاه مهندسی فناوریهای نوین قوچان

چکیده

حذف بخار آب از جریانات گازی به عنوان یکی از فرایندهای مهم و پرکاربرد در صنعت شناخته می شود. روش ها ی متعدد حذف آب از جمله سرد سازی، جذب با حلال و جذب سطحی سالهاست که در صنایع مختلف مورد توجه بوده است. در این مقاله روش جذب سطحی با استفاده از جاذب های شبکه های آلی-فلزی مورد ارزیابی قرار داده شده است. بدین منظور سه جاذب چارچوب های فلزی- آلی Co-MOF-74، HKUST-1 و UIO-66-NH2 جهت حذف بخارات آب در یک بستر جذب سطحی از طریق مدلسازی و شبیه سازی به کمک نرم افزار Aspen Adsim مورد ارزیابی قرار داده شدند. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که جاذب Co-MOF-74 در بین سایر جاذب ها دارای بهترین عملکرد در شرایط دینامیکی در جذب و جداسازی بخار آب می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of metal organic frameworks, Co-MOF-74, HKUST-1 and UIO-66-NH2 for water vapor adsorption under dynamic condition

نویسنده [English]

  • maryam karimi 1
1 Quchan University of Advanced Technology
2 Quchan university of advanced technology
چکیده [English]

Water vapor separation is one of the most common processes has been used in many disciplines. Various procedures such as cooling, absorption using solvents and adsorption are some of these processes employed in past decades. In this article the adsorption process using metal organic frameworks (MOFs) are evaluated under dynamic condition. Three frameworks known as Co-MOF-74, HKUST-1 and UIO-66-NH2 are employed and evaluated in a real adsorption bed via modeling and simulation by resorting to ASPEN ADSIM software. The obtained results indicated that the Co-MOF-74 has the better performances in comparison with the other MOFs from water vapor adsorption point of view.

کلیدواژه‌ها [English]

  • metal organic frameworks
  • Adsorption
  • water vapor separation
  • modeling and simulation

 

1. ناصر سلامی، شاهرخ شاه حسینی، اکبر جوادی شریف، شبیه‌سازی واحد نم‌زدایی از گاز طبیعی، هشتمین کنگره ملی مهندسی شیمی ایران، 1382.

2. MNBV Arthur L. Kohl And Fred C. Riesenfeld , Gas Purification, Gulf Publishing,1974.

3. J. M.Campbell, Gas Conditioning And Processing,Vol.I,CPS, 1982.

4. A.Rojey and c. Jaffret, Natuarl gas: Production, Processing and Transport, Editions Technip, Paris 1997.

5.W. P. Manning and H. S. Wood, Guidelines For Dehydrator Design - Part 1, Hydrocarbon Processing, Jan 1993.

6. رضا مسگریان رضا، اصول نم‌زدایی از نفت و گازطبیعی، ویرایش اول، تهران، انتشارات داخلی شرکت ملی گاز ایران، بهمن 1389.

7. sunjeykumar, gas production engineering, Gulf Professional Publishing, Technology &Engineering - 646 pages, 1987.

8. فاطمه نظری، زهرا کاظمی‌زاده، بررسی روش‌های جذبی رطوبت زدایی گاز طبیعی فشرده، اولین کنفرانس ملی CNG، 1387.

9. فرشته مومنی، زینب سمیعی، روش‌های نوین نم‌زدایی از گازطبیعی، دانشگاه مهندسی فناوری‌های نوین قوچان، پایان‌نامه، 1391.

10.علی اصغر قریشی، مصطفی رحیم نژاد، طراحی و فن آوری جذب‌سطحی، انتشارات دانشگاه مازندران، زمستان 1386.

11. نیما نویدی، علی وطنی،شبیه‌سازی و بهینه‌سازی واحد نم‌زدایی پالایشگاه گاز شهید هاشمی‌نژاد خانگیران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، دهمین کنگره علمی مهندسی شیمی ایران، 1384.

12. Czaja, A. U, Trukhan, U., Müller, U, Industrial applications of metal-organic frameworks, Chemical Society Review, 38, pp 1284-1293, (2009).

13. Paul M. Schoenecker, Cantwell G. Carson, HimanshuJasuja, Christine J. J. Flemming,and Krista S. Walton, Effect of Water Adsorption on Retention of Structure and Surface Area of Metal−Organic Frameworks, Eng. Chem. Res.

14.Christine Flemming, Impact and nature of open metal sites: A water and carbon monoxide adsorption study on MOF-74 isostructural MOFs, A thesis Presented to The Academic Faculty, Georgia Institute of Technology, August 2012.

15.Douglas M. Ruthven, Principles of adsorption and adsorption processes, John Wiley & Sons, Inc, 1984.

16. F.J. Gutiérrez Ortiz , P.G. Aguilera, P. Ollero, Modeling and simulation of the adsorption of biogas hydrogen sulfide on treated sewage–sludge, Chemical Engineering Journal 253, 2014.

17. A.E. Kabeel, Adsorption–desorption operations of multilayer desiccant packed bed for dehumidification applications, Renewable EnergyVolume 34, Issue 1, January, Pages 255–265, 2009.