دانلود پایان نامه ارشد : خالص سازی گاز

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد

عنوان : خالص سازی گاز

خالص سازی گاز

این پایان نامه شامل 5 فصل می باشد

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

 

فهرست مطالب

 

 

عنوان                                                                                                          صفحه

 

1 فصل اول: مقدمه………………………………………………………………………………. 13

1-1 خالص­سازی گاز………………………………………………………. 14

1-1- 1 جذب…………………………………………………………..14

1-1-2 جذب سطحی. 15

1-1-3 نفوذ غشایی.. 15

1-1-4 تبدیل شیمیایی.. 15

1-1-5 مایع سازی   16

1-1-6 تبدیل زیستی.. 16

1-2 فن­آوری­های حذف سولفید هیدروژن.. 17

1-2-1 سولفید هیدروژن.. 17

1-2-2 آمین­های قلیایی برای حذف سولفید هیدروژن.. 19

1-2-3 فن­آوری کلوس… 22

1-2-3-1 مرحله­ی حرارتی……………………………………………………………..22

1-2-3-2 مرحله­ی کاتالیستی……………………………………………23

1-2-4 جذب فیزیکی.. 25

1-2-5 جذب-اکسایش…. 26

عنوان                                                                                                          صفحه

 

1-2-6 نفوذ غشایی.. 28

1-2-7 جذب سطحی.. 29

1-2-8 حذف زیستی.. 30

1-2-8-1 فن­آوری­های خالص­سازی زیستی گاز……………………….……..30

1-2-8-2 باکتری­های نوردوست………………………….………………32

1-2-8-3 باکتری­های گوگردی شیمی­دوست…………………………………………..33

1-2-8-4 انواع زیست ­رآکتور­ها…………………………………………………………34

1-2-8-4-1 زیست فیلتر­ها………………………………………………………….35

1-2-8-4-3 زیست ­فیلتر­های چکه­ای……………………………………………….36

1-2-8-4-4 زیست شوینده­ها……………………………………………………….36

1-2-8-4-4 رآکتور­های خوراک-ناپیوسته………………………………………….39

1-3 گوگرد. 42

1-3-1 گوگرد یا گوگرد معدنی.. 43

1-3-2 زیست گوگرد. 44

1-3-3 چرخه­ی زیست گوگرد. 44

1-3-4 نقش میکروبی در چرخه­ی گوگرد. 46

1-3-4-1 باکتری­های کاهنده­ی گوگرد…………………………………………………………………………….47

1-3-4-2 باکتری­های اکسنده­ی گوگرد…………………………………………………………………………….48

1-4 تیوباسیلوس تیوپاروس… 50

1-5 پتانسیل اکسایش و کاهش…. 51

1-5-1 نیتروژن گیری.. 52

عنوان                                                                                                          صفحه

 

1-5-2 حذف فسفر زیستی.. 52

1-5-3 تشکیل و تخمیر سولفید (تولید بوی بد زیستی) 53

1-6  متان تیول   53

1-6-1 ساختار و خواص شیمیایی.. 54

1-6-2 وقوع………. 54

1-6-3 روش تهیه  56

1-6-4 کاربردها…. 56

1-6-5 روش حذف شیمیایی.. 56

1-6-5-1 انواع فرآیندهای مرآکس…………………………………………………………………………………….57

1-6-5-2 مرآکس معمول برای استخراج مرکاپتان از LPG……………………………………………..58

1-6-6 روش های حذف زیستی متیل مرکاپتان.. 59

1-6-6-1 مکانیزم­ هوازی……………………………………………………………………………………………………….59

1-6-6-2 مکانیزم بی­هوازی…………………………………………………………………………………………………..60

1-6-6-3 باکتری­های موجود در آب……………………………………………………………………………………..61

1-6-6-4 باکتری­های موجود در خاک…………………………………………………………………………………..62

1-6-7 متیل پلی سولفیدها 62

1-7 خلاصه­ای بر طراحی آزمایش…. 63

2  فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته  66

3  فصل سوم: مواد و روشهای کار. 69

3-1 باکتری و محیط کشت… 69

3-1-1 انتخاب سویه­ی باکتری.. 69

3-1-2 آماده سازی محیط کشت… 71

عنوان                                                                                                          صفحه

 

3-1-3 توضیحی مختصر بر روی محیط کشت… 73

3-1-4 اینکوباسیون باکتریها 77

3-2 فرآیند آزمایش     80

3-2-1 زیست رآکتور و تجهیزات آن.. 80

3-2-2 عملیات زیست رآکتور. 81

3-3 اندازه­گیری­ها 83

3-3-1 سولفید….. 83

3-3-2 مرکاپتان… 84

3-3-3 سولفات….. 85

3-3-4 تیوسولفات   87

3-3-5 باکتری و گوگرد. 88

3-3-5-1 گوگرد………………………………………………………………………………………………………………..88

3-3-5-2 باکتری………………………………………………………………………………………………………………..90

3-4 اثر دیگر ذرات   93

4 فصل چهارم: نتایج………………………………………………………………………………………………………………………..95

4-1 واکنش ها 95

4-1-1 واکنشهای مربوط به اکسایش تیوسولفات.. 95

4-1-2 واکنش های مربوط به اکسایش سولفید…. 95

4-1-3 واکنش های مربوط به اکسایش مرکاپتان…. 96

4-1-4 واکنش های شیمیایی یا غیر زنده. 96

4-2 بررسی محیط کشت… 97

4-3 بررسی میزان حذف سولفید در شرایط ناپیوسته. 101

عنوان                                                                                                          صفحه

 

4-4 حذف همزمان سولفید و مرکاپتید. 108

4-4-1 اثر عوامل مورد بررسی بر روی درصد حذف سولفید. 115

4-4-1-1 اثر بار سولفید………………………………………………………………………………………………….115

4-4-1-2 اثر بار مرکاپتید………………………………………………………………………………………………..116

4-4-1-3 اثر غلظت باکتری……………………………………………………………………………………………..117

4-4-1-4 اثر دما………………………………………………………………………………………………………………118

4-4-1-5 اثر pH……………………………………………………………………………………………………………..119

4-4-1-5 اثر متقابل غلظت باکتری و pH………………………………………………………………………120

4-4-2 اثر عوامل مورد بررسی بر روی درصد حذف مرکاپتان.. 122

4-4-2-1 اثر بار سولفید…………………………………………………………………………………………………..122

4-4-2-2 اثر بار مرکاپتید………………………………………………………………………………………………..123

4-4-2-3 اثر غلظت باکتری…………………………………………………………………………………………….123

4-4-2-4 اثر دما………………………………………………………………………………………………………………124

4-4-2-5 اثر pH……………………………………………………………………………………………………………..125

4-5 نتیجه­گیری   125

4-6 پیشنهادات   126

5  منابع   128

 

 

فهرست جدول­ها

 

 

عنوان                                                                                                          صفحه

 

جدول ‏1‑1: ناخالصی‌های بنیادین فاز بخار…………………………………………………………………………………… 16

جدول ‏1‑2: اثرات سلامتی مربوط به رهاسازی گاز سولفید هیدروژن…………………………………………. 17

جدول ‏1‑3: راهبردهای انتخاب فرآیند برای حذف سولفید هیدروژن…………………………………………. 18

جدول ‏1‑4: فرآیندهای حلال فیزیکی………………………………………………………………………………………….. 26

جدول ‏1‑5: دسته‌بندی و حالت فرآیندهای جذب/ اکسایش……………………………………………………….. 27

جدول ‏1‑6: ویژگیهای باکتری‌های اکسیدکننده‌ی گوگرد…………………………………………………………… 31

جدول ‏1‑7: دسته‌بندی رآکتورهای زیستی………………………………………………………………………………….. 34

جدول ‏1‑8: شکل های مهم زمین میکروبی گوگرد و حالت های اکسایش آن…………………………… 43

جدول ‏1‑9: برخی از باکتری‌های کاهنده‌ی سولفات در گستره‌ی باکتریa…………………………………..48

جدول ‏1‑10: برخی از باکتریهای هوازی اکسندهی گوگردa,b……………………………………………………….49

جدول ‏1‑11: برخی از باکتریهای بیهوازی اکسندهی گوگردa……………………………………………………….50

جدول ‏3‑1: شماری از باکتری‌های اکسیدکننده‌ی گوگرد و شرایط دمایی و pH آن‌ها……………….70

جدول ‏3‑2: محیط کشت اختصاصی تیوباسلوس تیوپاروس ارائه‌شده از dsmz آلمان………………….72

جدول ‏3‑3: عملکرد برخی از ویتامین‌ها در میکروارگانیزم‌ها………………………………………………………..77

جدول ‏4‑1: عامل ها و فاصله های سطحشان در طراحی آزمایش……………………………………………..109

جدول 4-2: مقادیر طراحی شده توسط نرم افزار برای عامل­های انتخاب شده و پاسخ­ها………….109

عنوان                                                                                                          صفحه

 

جدول ‏1‑3 پارامترهای تحلیل واریانس برای حذف سولفید هیدروژن………………………………………..112

جدول ‏1‑4 پارامترهای تحلیل واریانس برای حذف متیل مرکاپتان……………………………………………112

 

فهرست شکل­ها

 

 

عنوان                                                                                                          صفحه

 

شکل ‏1‑1 فرمول ساختاری آمینهای استفاده شده در تصفیه­ی گاز. (الف) منواتانول آمین، (ب) دی اتانول آمین، (پ) تری اتانول آمین، (ت) متیل دی اتانول آمین، (ث) دی ایزوپروپانول آمین، (ج) 2-(2-آمینواتوکسی) اتانول. 20

شکل ‏1‑2 شماتیکی از یک زیست فیلتر. 36

شکل ‏1‑3 شماتیکی از یک زیست فیلتر چکه‌ای. 37

شکل ‏1‑4 شماتیکی از یک زیست شوینده. 38

شکل ‏1‑5 چرخهی گوگرد در طبیعت. 45

شکل ‏1‑6 نمایی از چرخه گوگرد در یک برکه. 46

شکل ‏3‑1 محلول ویتامین(20 برابر غلیظ)، شناساگر بروموکروزول بنفش و محلول فلزات ناچیز (از راست به چپ) 73

شکل ‏3‑2 کشت جامد به جامد. (الف و ب) نمایی از رو و پشت محیط کشت جامد در روز دوم از رشد. تمام کشت‌های میانی نمونه شاهد (بدون باکتری) می‌باشند. 78

شکل ‏3‑3 کشت جامد به جامد. (الف و ب) نمایی از رو و پشت محیط کشت جامد در روز سوم از کشت. تمام کشت‌های میانی نمونه شاهد (بدون باکتری) می‌باشند. 78

شکل ‏3‑4 نمایی از کشت‌های مورداستفاده در CFU. 79

 

عنوان                                                                                                          صفحه

 

شکل ‏3‑5 نمایی از محیط کشت مایع. (الف) محیط مایع بدون بافر و محلول بافر (از راست به چپ). (ب) محیط کشت مایع پس از 5 روز اینکوباسیون. 80

شکل ‏3‑6 شماتیکی از زیست رآکتور مورد استفاده در انجام آزمایش. 81

شکل ‏3‑7 نمودار کالیبراسیون مربوط به میزان جذب یون‌های مرکاپتید بر اساس غلظت در طول‌موج 500 نانومتر. 85

شکل ‏3‑8 نمودار کالیبراسیون میزان جذب یون‌های سولفات بر اساس غلظت در طول‌موج 420 نانومتر. 86

شکل ‏3‑9 نمودار کالیبراسیون میزان جذب یون‌های تیوسولفات بر اساس غلظت در طول‌موج 760 نانومتر. 87

شکل ‏3‑10 نمودار اسکن طیفی برای گوگرد در تولوئن با نقطه‌ی بیشینه در طول‌موج 290 نانومتر.   ……………. 89

شکل ‏3‑11 نمودار کالیبراسیون میزان جذب ذرات گوگرد در تولوئن بر اساس غلظت در طول‌موج 290 نانومتر. 90

شکل ‏3‑12 نمودار کالیبراسیون میزان جذب ذرات گوگرد درون آب بر اساس غلظت در طول‌موج 600 نانومتر. 91

شکل ‏3‑13 نمودار کالیبراسیون میزان CFU بر اساس میزان جذب. 92

شکل ‏4‑1 تغییرات میزان جذب در طول‌موج 600 نانومتر برحسب زمان. 97

شکل ‏4‑2 تغییرات میزان جذب باکتری در طول‌موج 600 نانومتر و تغییرات غلظت تیوسولفات برحسب زمان. 98

شکل ‏4‑3 تغییرات میزان جذب در طول‌موج 600 نانومتر و تغییرات غلظت سولفات و گوگرد برحسب زمان. 99

شکل ‏4‑4 تغییرات pH و ORP برحسب زمان. 100

عنوان                                                                                                          صفحه

 

شکل ‏4‑5 تغییرات ORP برحسب pH. 101

شکل ‏4‑6 تغییرات غلظت سولفید با زمان در فرآیند ناپیوسته. 102

شکل ‏4‑7 تغییرات غلظت پلی سولفید با زمان در فرآیند ناپیوسته. 103

شکل ‏4‑8 تغییرات غلظت تیوسولفات با زمان در فرآیند ناپیوسته. 104

شکل ‏4‑9 تغییرات غلظت سولفات با زمان در فرآیند ناپیوسته. 104

شکل ‏4‑10 تغییرات غلظت گوگرد و جذب آن در طول‌موج 600 نانومتر با زمان در فرآیند ناپیوسته…… 105

شکل ‏4‑11 تغییرات pH با زمان در فرآیند ناپیوسته. 106

شکل ‏4‑12 تغییرات ORP با زمان در فرآیند ناپیوسته. 107

شکل ‏4‑13 تغییرات ORP با میزان غلظت سولفید در فرآیند ناپیوسته. 107

شکل ‏4‑14 تغییرات ORP با pH در فرآیند ناپیوسته. 108

شکل ‏4‑15 نمودار مقادیر پیش بینی شده بر حسب مقادیر واقعی برای حذف سولفید……………..108

شکل ‏4‑16 نمودار مقادیر پیش بینی شده بر حسب مقادیر واقعی برای حذف متیل مرکاپتان…108

شکل‏4-17 نمودار مقادیر باقیمانده بر حسب مقادیر پیش بینی شده برای حذف سولفید هیدروژن…………………………………………………………………………………………………………………………………………114

شکل‏4-18: نمودار مقادیر باقیمانده بر حسب مقادیر پیش بینی شده برای حذف متیل مرکاپتان..115

شکل ‏4‑19 درصد حذف سولفید بر حسب میزان بار سولفید (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 116

شکل ‏4‑20 درصد حذف سولفید بر حسب بار مرکاپتید (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 117

شکل ‏4‑21 درصد حذف سولفید بر حسب OD باکتری (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 118

شکل ‏4‑22 درصد حذف سولفید بر حسب دما (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 119

شکل ‏4‑23 درصد حذف سولفید بر حسب pH (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 120

شکل ‏4‑24 درصد حذف سولفید بر حسب غلظت باکتری و pH (دیگر عامل ها در مقدار میانی)…………………………………………………………………………………………………………………………………………….121

شکل ‏4‑25 نمودار کانتور اثر متقابل غلظت باکتری و pH بر روی حذف سولفید. 121

شکل ‏4‑26 درصد حذف مرکاپتید بر حسب بار سولفید (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 122

شکل ‏4‑27 درصد حذف مرکاپتید بر حسب بار مرکاپتید (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 123

شکل ‏4‑28 درصد حذف مرکاپتید بر حسب غلظت باکتری (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 124

شکل ‏4‑29 درصد حذف مرکاپتید بر حسب دما (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 124

شکل ‏4‑30 درصد حذف مرکاپتید بر حسب pH (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 125

1 مقدمه

 

 

زیست‌گاز[1]و گاز طبیعی به عنوان مهم­ترین جریان­های گازی که به عنوان سوخت استفاده می­­شوند و همچنین گازهای خروجی از صنایع شیمیایی و پالایشگاهای نفتی اغلب دارای ترکیبات گوگردی می‌باشند که در آن­ها سولفید هیدروژن[2] نسبت به دیگر ترکیبات به مقدار بیشتر وجود دارد. علاوه بر سولفید هیدروژن، این جریان‌های گازی همچنین می‌توانند شامل ترکیبات آلی فرار مانند متان تیول[3]، اتان تیول[4]، پروپان تیول[5]، سولفید کربن[6]، دی متیل سولفید[7] و دی متیل دی سولفید[8] باشند[1]. زیست‌گاز یک گاز غنی از انرژی می‌باشد، که نیازمند به حذف ترکیبات گوگردی به‌منظور جلوگیری از مشکلات خوردگی در موتورهای احتراق، حفظ محیط‌زیست و سلامت انسانی می‌باشد. معمول‌ترین ترکیبات گوگردی دیده‌شده در زیست‌گاز و گازهای خروجی از صنایع پتروشیمی، سولفید هیدروژن و متیل مرکاپتان می‌باشد. همچنین اتیل مرکاپتان، دی متیل سولفید و دی متیل دی سولفید دیده می‌شوند[2]. مقدار معمول برای سولفید هیدروژن در زیست‌گاز گستره‌ای از 1/0 درصد تا 2 درصد( ppmv20000 تا ppmv 1000) و برای متیل مرکاپتان در سطوح ناچیز، حوالی ppmv 1 تا ppmv 20 را شامل می‌شود[1و3و4]. اهمیت حذف متیل مرکاپتان مربوط به اثر آن بر روی فرآیند گوگردزدایی بیولوژیکی از زیست‌گاز و همچنین به مقدار کمتر، به علت تشکیل اکسیدهای گوگرد در طول احتراق زیست‌گاز در موتورهای احتراق می‌باشد. علاوه بر این موارد آستانه‌ی  بوی پایین، سمیت بالا و اثر سرطان‌زایی دلایل مهمی برای حذف متیل مرکاپتان از زیست‌گاز می‌باشد.

تعداد صفحه : 139

قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09199970560        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

شماره کارت :  6037997263131360 بانک ملی به نام محمد علی رودسرابی

11

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید