تم مناقشة رسالة الماجستير للطالب محمد ستار جبار في قسم الهندسة الكيمياوية عن البحث الموسوم
(Evaluating of Prepared HKUST-1 MOFs Adsorbent for Propane Storage by Adsorption Process)
في يوم الخميس الموافق 24/2/ 2022 وبأشراف أ.م.د. رنا ثابت عبد
وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة
- أ.م.د. مالك مصطفى محمد كلية المستقبل الجامعة رئيسا
- أ.م.د. محمود خزعل حمادي جامعة بغداد / كلية الهندسة عضوا
- م.د. طارق محمد نايف جامعة بغداد / كلية الهندسة عضوا
- أ.م.د. رنا ثابت عبد جامعة بغداد / كلية الهندسة مشرفا
خلاصة البحث
كانت هناك حاجة لتطوير تقنية بديلة لتخزين LPG الذي يستخدم كوقود في السيارات لمعالجة التكلفة العالية و سعة التخزين المنخفضة لخزانات LPG المستخدمة حالياً. هذه الدراسة سوف تستخدم تقنية الامتزاز لتخزين LPG كتقنية جديدة وآمنة لحل هذه المشاكل. تتضمن تقنية الامتزاز وضع مادة مسامية (مادة مازة) لتخزين LPG داخل الخزان.
يستخدم هذا البحث إطارًا معدنيًا عضويًا (HKUST-1) كمادة مازة لتخزين غاز البروبان تم تحضير الأطر المعدني HKUST-1 بطريقة التفاعل المائي- الحراري واستخدامه لتخزين البروبان. تم وصف خصائص الأطر المعدني العضوي بعدة طرق حديثة مثل المسح المجهري الإلكتروني والمساحة السطحية وحجم المسام ، حيود الأشعة السينية ، والأشعة تحت الحمراء.
أظهرت نتائج الأشعة السينية لـ HKUST-1 المحضر عن درجة عالية من التوافق بين الإطار العضوي المحضر والتركيب العام للأطر المعدني القياسي مع تبلور جيد بنسبة 97%.
بينما أظهرت نتائج تحليل المساحة السطحية الحصول على مساحة السطحية مقدارها (3480m2/g) وحجم مسامي (0.7cm3/g).
في هذا البحث تم دراسة تأثير عاملين على عملية الامتزاز وهما درجة الحرارة (298,303,308,313 K) والضغط (1,3,5,7 bar). حيث أظهرت النتائج العملية أنه مع زيادة الضغط تزداد سعة امتزاز البروبان عند درجة حرارة ثابتة ، بينما تقل سعة امتزاز البروبان مع ارتفاع درجة الحرارة عند ضغط ثابت. وان اعلى سعة امتزاز تم الحصول عليها عند درجة حرارة 298K و ضغط bar 7 هي (10.499 mmol/g).
تم فحص نتائج الامتزاز الأيزوثيرمي للبروبان على الهيكل المعدني العضوي ( HKUST-1 ) باستخدام ثلاثة انواع من الموديلات: Freundlich و Langmuir و Temkin. واظهرت نتائج الامتزاز الأيزوثيرمي للبروبان انها تناسب موديل Freundlich.
بعد عملية الامتزاز ، تم التحقق من احتمالية إعادة استخدام ال HKUST-1. حيث كشفت النتائج أن نسبة كفاءة إعادة الاستخدام لـ HKUST-1 انخفضت بنسبة 5٪ بعد 18 دورة من تجارب الامتزاز ثم استقرت ما بين 19-20 دورة.
أخيرًا ،أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها من حسابات حرارة الأمتزاز بواسطة معادلة Clausius- Clapeyron أن حرارة الامتزاز تزداد مع زيادة سعة الامتزاز.
