مقاله


کد مقاله : 13971009166567

عنوان مقاله : تسريع فرايند هسته زائي به كمك نانومواد متخلخل در ذخيره سازي گاز

نشریه شماره : 12 فصل پاییز - زمستان 1399

مشاهده شده : 102

فایل های مقاله : 939 KB


نویسندگان

  نام و نام خانوادگی پست الکترونیک مرتبه علمی مدرک تحصیلی مسئول
1 احمد قضاتلو ghozatlooa@ripi.ir استادیار دکترا

چکیده مقاله

فرایند هسته‌زایی در ذخیره‌سازی گاز طبیعی به‌صورت جامد از مراحل کلیدی در حجم ذخیره‌سازی و پایداری گاز ذخیره شده تحت شرایط محیطی می‌باشد که می‌توان با کنترل این مرحله، شرایط ذخیره‌سازی گاز را بهبود داد. در این تحقیق سعی شده است از نانوساختارهای متخلخل استفاده شود تا ضمن بهره‌مندی از خواص حرارتی نانوذرات در پایداری گاز جامد شده بتوان از تخلخل در ابعاد نانویی حجم ذخیره‌سازی را افزایش داد. از این رو استفاده از گرافن نانومتخلخل خالص و عاملدار شده در قالب نانوسیال پایدار ارزیابی شدند و نتایج حاصل از آن با یکدیگر مقایسه گردیدند. فرایند جامدسازی گاز با غلظت 1% وزنی در فشار psig 1000 و دمای 4 درجه سانتی‌گراد انجام شد. نتایج به‌دست‌آمده با یک نمونه شاهد حاوی آب/سورفکتنت و یک نمونه شاهد آب خالص مقایسه و مشاهده شد که فرایند عاملدار کردن با حذف سورفکتنت از محیط در نهایت عملکرد بهتری را از خود به‌جای می‌گذارد. همچنین مشاهده شد علی‌رغم اینکه گاز جامد شده در حضور گرافن نانومتخلخل پایداری کمتری از نمونه شاهد دارد اما بعد از رسیدن به شرایط پدیده خودنگهداری، میزان گاز ذخیره شده در ساختار گرافن نانومتخلخل از مقدار مربوط به نمونه شاهد بیشتر است. گرافن به‌تنهایی فرایند انحلال را %2/67 و زمان فرایند القا را تا %71 کاهش و مقدار ذخیره‌سازی را 67 درصد افزایش داده است. همچنین ملاحظه می‌شود که گرافن نانومتخلخل در ذخیره‌سازی گاز همان نقش سورفکتنت را ایفا می‌کند با این تفاوت که پایداری را افزایش می‌دهد. این در حالی است که سورفکتنت باعث کاهش این پایداری و افزایش نرخ تجزیه گاز می‌گردد.