Πειραματικός προσδιορισμός της απορρόφησης CO2 και C6H6 σε υδατικά ανθρακικά διαλύματα με χρήση FTIR ανάλυσης

Δεσύπρης, Γεώργιος-Αλέξανδρος; Desypris, Georgios-Alexandros

dc.contributor.author	Δεσύπρης, Γεώργιος-Αλέξανδρος	el
dc.contributor.author	Desypris, Georgios-Alexandros	en
dc.date.accessioned	2017-09-11T12:02:00Z
dc.date.available	2017-09-11T12:02:00Z
dc.date.issued	2017-09-11
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45573
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14494
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Βενζόλιο	el
dc.subject	Διοξείδιο του άνθρακα	el
dc.subject	Χημική απορρόφηση	el
dc.subject	Υπέρυθρη φασματοσκοπία	el
dc.subject	Ανθρακικό κάλιο	el
dc.subject	Potassium carbonate	en
dc.subject	FTIR	en
dc.subject	Benzene	en
dc.subject	Carbon Dioxide	en
dc.subject	SNG	en
dc.subject	Gas Cleaning	en
dc.title	Πειραματικός προσδιορισμός της απορρόφησης CO2 και C6H6 σε υδατικά ανθρακικά διαλύματα με χρήση FTIR ανάλυσης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.secondaryTitle	Experimental investigation of CO2 and C6H6 absorption in aqueous carbonate solutions by FTIR analysis	en
heal.classification	Οργανική χημεία	el
heal.classification	Ενέργεια	el
heal.classification	Σχεδιασμός πειραμάτων	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/8f2885526d8144ff6d537a7c072cbed12891cf6e
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/194ae27b0140152693b8cd059700d0ee87ec4731
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/8f8c9517ee83662588535ac2bafb6e1719859df7
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-07-05
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στη πειραματική διερεύνηση της συνδυασμένης απορρόφησης διοξειδίου του άνθρακα (CO2) και βενζολίου (C6H6) από υδατικά διαλύματα ανθρακικού καλίου (K2CO3) με ή χωρίς τη χρήση πρόσθετης αμίνης (ΜΕΑ). Για τον πειραματικό προσδιορισμό της απορρόφησης πραγματοποιήθηκε ανάλυση της αέριας φάσης με αναλυτή FTIR και τα στάδια βαθμονόμησης του και βελτιστοποίησης της διακριτικής του ικανότητας αποτελούν επίσης αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας. Στόχος είναι ο προσδιορισμός αποδοτικών διαλυμάτων ως προς την απορρόφηση CO2, η μελέτη της επίδρασης των πισσών στην απορρόφηση του, καθώς επίσης να εξεταστεί η απομάκρυνση αρωματικών υδρογονανθράκων (βενζόλιο) σε υψηλότερες θερμοκρασίες σε σχέση με της μεθόδους φυσικής απορρόφησης. Επιπλέον εξετάζεται η ικανότητα μεθόδων FTIR να προσδιορίσουν τη σύσταση του εξερχομένου αερίου από διεργασίες χημικής απορρόφησης. Συγκεκριμένα, οι θερμοκρασίες που μελετήθηκαν ήταν αυτές των 60 οC και 70 οC, οι συστάσεις της ΜΕΑ ηταν 1 wt. % και 5 wt. % και η σύσταση του βενζολίου στο αέριο ρεύμα 1000 ppmv και 2000 ppmv. Επιπλέον, εκτός από την απορρόφηση διερευνήθηκε και ο ρυθμός απορρόφησης του διοξειδίου του άνθρακα ανάλογα με την θερμοκρασία απορρόφησης και της σύστασης της ΜΕΑ. Για την πραγματοποίηση της διερεύνησης αυτής κατασκευάστηκε εργαστηριακή διάταξη με αναδευόμενο αντιδραστήρα φυσαλίδων (stirred sparged reactor), στην οποία πραγματοποιήθηκε έκχυση βενζολίου με αντλίες σύριγγας (syringe pumps). Η ροή αερίων ρυθμίστηκε από ρυθμιστές ροής μάζας και οι παροχές των διάφορων αερίων προσομοίαζαν την σύσταση του αερίου σύνθεσης που προκύπτει κατά την αεριοποίηση υδρογονανθράκων. Με την χρήση αυτής της διάταξης πραγματοποιήθηκαν 18 πειράματα. Η αύξηση της θερμοκρασίας επιφέρει μείωση της διαλυτότητας του διοξειδίου του άνθρακα και του βενζολίου ανεξάρτητα της σύστασης και της χρήση ή μη πρόσθετης αμίνης. Επίσης, η αύξηση της σύστασης του βενζολίου στη ροή του αερίου ρεύματος φαίνεται να επηρεάζει ελάχιστα, την διαλυτότητα του διοξειδίου του άνθρακα ωστόσο αυξάνει κατά πολύ την διαλυτότητα του ιδίου του βενζολίου. Τέλος, η προσθήκη πρόσθετης αμίνης ΜΕΑ στο διάλυμα σε μεγάλη ποσότητα βελτιώνει κατά πολύ την διαλυτότητα του διοξειδίου του άνθρακα. Όσον αφορά τον ρυθμό απορρόφησης, η αύξηση της θερμοκρασίας επηρεάζει θετικά τη χημική κινητική, όπως ισχύει και με την προσθήκη πρόσθετης ΜΕΑ σε σύσταση 1 wt. % και 5 wt. %.	el
heal.abstract	This diploma thesis focuses on the experimental investigation of the combined absorption of carbon dioxide (CO2) and benzene (C6H6) from aqueous solutions of potassium carbonate (K2CO3) with or without the use of additional amine (MEA). For the experimental determination of absorption, gas phase analysis was performed with an FTIR analyzer and its calibration steps and optimization of its discretion are also the subject of the thesis. The objective is to identify efficient solutions for CO2 absorption, to study the effect of tars on its absorption, and to consider the removal of aromatic hydrocarbons (benzene) at higher temperatures than physical absorption methods. In addition, the ability of FTIR methods to determine the composition of the effluent gas from chemical absorption processes is examined. Specifically, the temperatures studied were those of 60 °C and 70 °C, the MEA's composition was 1 wt. % and 5 wt. %, and the composition of benzene in the gas stream was 1000 ppmv and 2000 ppmv. Moreover, apart from absorption itself, the rate of carbon dioxide absorption was investigated, depending on the absorption temperature and the composition of the MEA. In order to carry out this investigation an experimental setup was constructed with a stirred sparged reactor in which benzene was injected with syringe pumps. The gas flow was regulated by mass flow controllers and the flow rates of the various gases simulated the composition of the synthesis gas resulting from the gasification of hydrocarbons. 18 experiments were performed using this setup. The increase in temperature results in a reduction in the solubility of carbon dioxide and benzene, regardless of the composition and use or not of additional amine. Also, the increase in benzene composition in the flow of gas stream appears to have little effect, but the solubility of carbon dioxide greatly increases the solubility of benzene itself. Finally, the addition of additional amine to the solution in large amounts greatly improves the solubility of carbon dioxide. Regarding the rate of absorption, the increase in temperature positively affects chemical kinetics, as is the case with the addition of additional MEA at a consistency of 1 wt. % and 5 wt. %.	en
heal.advisorName	Καρέλλας, Σωτήριος	el
heal.committeeMemberName	Καρέλλας, Σωτήριος	el
heal.committeeMemberName	Χουντάλας, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Κακαράς, Εμμανουήλ	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θερμότητας. Εργαστήριο Ατμοκινητήρων και Λεβήτων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	125 σ.
heal.fullTextAvailability	true