بررسی آزمایشگاهی و مدلسازی تولید کربنات کلسیم از محلول کلرید کلسیم به وسیله جذب دی اکسید کربن گازهای خروجی از صنایع

فصل اول:  مقدمه

۱-۱- اهمیت تحقیق

۱-۲- تکنولوژی CCS

۱-۲-۱-  سیستم­های به دام انداختن دی­اکسیدکربن

۱-۲-۲- تکنیک­های جداسازی دی­اکسیدکربن

۱-۲-۲-۱- جذب گاز

۱-۲-۲-۲- جذب سطحی

۱-۲-۲-۳- جداسازی توسط غشا

۱-۲-۲-۴- تقطیر برودتی

۱-۲-۲- انتقال دی­اکسیدکربن

۱-۲-۳- ذخیره­سازی دی­اکسیدکربن

۱-۳- جریان دورریز کلسیم کلرید واحد صنعتی سودا اش

۱-۴- کربنات کلسیم

۱-۵- هسته­سازی

۱-۵-۱- هسته­سازی اولیه

۱-۵-۲- هسته­سازی ثانویه

۱-۶- رشد کریستال

۱-۷- چسبندگی

فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته

۲-۱- فرایند تولید سودااش

۲-۲- اصلاحات انجام شده بر روی واحد سودا اش و استفاده از جریان­های دورریز

۲-۲-۱- تولید منیزیم کلرید به جای کلسیم کلرید

۲-۲-۲- استفاده از آمین به جای آمونیاک

۲-۲-۳- تولید هیدروکلریک اسید

۲-۲-۴- تولید کلرید آمونیوم به عنوان کود شلتوک برنج

۲-۲-۵- تولید فسفات کلسیم و فسفات منیزیم

۲-۲-۶- گچ آرایشی

۲-۲-۷-استفاده از لجن

۲-۲-۸- خنثی­سازی گازهای احتراق

۲-۲-۹- استفاده از دورریز واحد تقطیر

۲-۲-۱۰- تولید کود از گل آب نمک تصفیه شده

۲-۲-۱۱ تولید کربنات کلسیم

۲- ۲-۱۲- استفاده از پسماند جامد به عنوان جاذب

۲-۳- به دام انداختن دی اکسید کربن به روش کربناسیون

۲-۴- مطالعات آزمایشگاهی انجام شده در زمینه ترسیب کربنات کلسیم

۲-۵- مطالعات سینتیکی انجام شده در زمینه ترسیب کربنات کلسیم

فصل سوم: روش کار

۳-۱- فرایند

۳-۲- شرح راکتور آزمایشگاه

۳-۳- آزمایشات

۳-۴- نمونه برداری از راکتور

۳-۵- آنالیز فاز جامد

۳-۵-۱-آنالیز شکل

۳-۵-۱-۱- میکروسکوپ الکترونی SEM

۳-۵-۲-آنالیز گونه­های رسوب

۳-۵-۲-۱- دستگاه پراش پرتوهای ایکس

۳-۵-۳- آزمایش هیدرومتری

۳-۵-۳-۱- آزمایش

۳-۵-۳-۲- تعیین طول فرورفتگی هیدرومتر

۳-۵-۳-۳- تعیین درصد عبوری ذرات معلق نمونه

۳-۵-۳-۴- خطای منیسک

۳-۶- تعیین وزن مخصوص رسوب

۳-۷- آنالیز فاز مایع

۳-۷-۱- اندازه­گیری غلظت یون کلسیم در محلول

۳-۷-۲- اندازه­گیری غلظت یون کربنات

۳-۷-۳- اندازه­گیری غلظت یون کلرید

۳-۷-۴- اندازه­گیری غلظت یون سولفات

۳-۷-۵- اندازه گیری غلظت یون سدیم

۳-۷-۶- اندازه گیری غلظت یون آهن

۳-۷-۷- اندازه­گیری غلظت یون منیزیم

۳-۸- محاسبه­ی فوق اشباعیت

۳-۹- آنالیز فاز گاز

۳-۹-۱- اندازه­گیری میزان دی­اکسید کربن در مخلوط گاز سنتزی

فصل چهارم: مدل سازی

۴-۱- معادله­ی موازنه­ی جمعیت فرایند ترسیب

۴-۲- معادلات سینتیکی برای ترسیب

۴-۲-۱- هسته­سازی

۴-۲-۲- رشد ذرات

۴-۲-۳- توابع تولد و مرگ

۴-۳- محاسبه­ی جرم کل کریستال­ها و معادله­ی موازنه ی جرم

۴-۴- محاسبه­ی توزیع تجمعی، حجم متوسط ذرات و دانسیته­ی جمعیت

۴-۵- حل معادلات مدل­سازی

۴-۶- داده­های آزمایشگاهی

۴-۷- محاسبات اولیه

۴-۸- حل معادله­ی موازنه­ی جمعیت در برنامه

۴-۹- بهینه­سازی پارامترهای سینتیکی

۴-۹-۱- تابع هدف

۴-۱۰- روش بهینه­سازی الگوریتم ژنتیک

۴-۱۱- الگوریتم برنامه

فصل پنجم: نتایج و بحث

۵-۱- تغییرات pH آزمایش­ها

۵-۲- عکس­های SEM (تاثیر غلظت دی­اکسیدکربن بر روی شکل­های کریستالی کربنات کلسیم)

۵-۳- تاثیر دی اکسیدکربن بر روی میزان رسوب و اندازه­ی ذرات

۵-۴- نمودارهای XRD (تاثیر غلظت دی اکسید کربن بر میزان گونه­های رسوب)

۵-۵- تعیین پارامترهای سینتیکی

۵-۶- صحت مدل

۵-۷- حساسیت مدل

فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات

۶-۱- نتیجه­گیری

۶-۲-پیشنهادات