جداسازی تیوفن از مخلوط تیوفن/نرمال هپتان با استفاده از کمپوزیت با لایه فعال پلی وینیل پیرولیدون/پلی اتلین گلیکول بر پایه غشای پلی اتر سولفون

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد شیمی کاربردی، پژوهشکده مهندسی نفت، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران

2 دانشیار مهندسی پلیمر، پژوهشکده مهندسی نفت، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

چکیده

غشاهای کمپوزیت با لایه فعال مخلوط پلی‌وینیل پیرولیدون و پلی‌اتلین گلیکول (PVP/PEG) با نسبت‌های جرمی متفاوت از این دو پلیمر بر پایه لایه پشتیبان متخلخل پلی اتر سولفون (PES) ساخته و در فرایند تبخیر نفوذی برای حذف تیوفن از مخلوط آن با نرمال هپتان به کار برده شدند. لایه‌های پشتیبان PES با تخلخل بسیار بالا از طریق روش لئووب- سوریراجان و با استفاده از افزودنی PVP در محلول ریخته‌گری ساخته شدند. مشخصه‌های غشاهای ساخته شده با آزمون تورم و نیز تصویربرداری SEM و AFM مورد بررسی قرار گرفتند. به دلیل تشکیل پیوند هیدروژنی میان گروه کربونیل PVP و گروه هیدروکسیل PEG، و بین گروه‌های متفاوت در زنجیره پلیمر PEG، ترکیب ایجاد شده در گستره 41-31 درصد وزنی PEG ویژگی‌های منحصر به فردی را از خود نشان می‌دهد. تأثیرات عوامل فرایندی شامل غلظت و دمای خوراک، مقدار PEG در بستر غشاء، و تأثیر قطبش غلظتی در عملکرد فرایند تبخیر نفوذی بررسی شدند. نتیجه‌ها بیانگر آن است که غشاهای ترکیبی PVP/PEG برای حذف تیوفن در فرایند تبخیر نفوذی از لحاظ شاخص‌ جداسازی و نیز شار عبوری نسبت به غشاهای استفاده شده پیشین عملکرد مناسب تری دارند. مطالعات بیشتر در رابطه با غشاهای ترکیبی PVP/PEG می‌تواند این غشاها را به عنوان انتخاب مناسبی برای گوگردزدایی با استفاده از فرایند تبخیر نفوذی معرفی کند.

[1] Yang, X.; Cao, Y.; Wang, R.; Yuan, Q.; J. Membr. Sci. 305, 247-256, 2007.
[2] Xu, R.; Liu, G.; Dong, X.; Jin, W.; Desalination 258, 106-111, 2010.
[3] Zhao, R.Y.; Yin, C.L.; Zhao, H.J.; Liu, C.G.; Fuel Process.Technol. 81, 201-209, 2003.
[4] White, L.S.; Wormsbecher, R.F.; Lesemann, M.; US Patent 6896796, 2005.
[5] Zhao, X.J.; Krishnaiah, G.; Cartwright, T.; “S-Brane technology brings flexibility to refiners clean fuels solutions”, NPRA Annual Meeting, San Antonio, TX, 2004.
[6] Lin, L.; Kong, Y.; Yang, J.; Shi, D.; Xie, K.; Zhang, Y.; J. Membr. Sci. 298, 1-13, 2007.
[7] Lin, L.; Zhang, Y.; Kong, Y.; J. Colloid Interface Sci. 339, 152-159, 2009.
[8] Qi, R.; Zhao, C.; Li, J.; J. Membr. Sci. 269, 94-100, 2006.
[9] Qi, R.; Wang, Y.; Li, J.; J. Membr. Sci. 280, 545-552, 2006.
[10] Lin, L.; Kong, Y.; Wang, G.; Qu, H.; Yang, J.; Wang, Y.; Shi, D.; J. Membr. Sci. 285, 144-151, 2006.
[11] Wang, L.; Zhao, Z.; Li, J.; Chen, C.; Eur. Polym. J. 42, 1266-1272, 2006.
[12] White, L.S.; US patent 7,048,846, 2006.
[13] Matuschewshi, H.; Schedler, U.; Desalination, 224, 124-131, 2008.
[14] Wu, J.; Li, P.; Hao, S.; Yang, H.; Lan, Z.; Electrochim. Acta, 52, 5334-5338, 2007.
[15] Barzin, J.; Feng, C.; Khulbe, K.C.; Matsuura, T.; Madaeni, S.S.; Mirzade, H.; J. Membr. Sci., 237, 77-85, 2004.
[16] Madaeni, S.S.; Barzin, J.; Jokar, Z.; Polym. Polym. Compos., 17, 101, 2009.
[17] Salehi-Shahrabi, S.; Mortaheb, H.R.; Barzin, J.; Ehsani, M.R.; Desalination, 287, 281–289, 2012.
[18] Qi, R.; Wang, Y.; Li, J.; Zhu, S.; J. Sep. Purif. Technol., 51, 258-264, 2006.

[19] Lin, L.; Zhang, Y.; Kong, Y.; J. Fuel, 88, 1799-1809, 2009.
[20] Lu, F.; kong, Y.; Lv, H.; Ding, J.; J. Yang, Adv. Mater. Res. 150-151, 317-320, 2011.
[21] Liu, G.; Guan, C.; Xia, H.; Guo, F.; Ding, X.; Peng, Y.; Macromol. Rapid Commun., 27, 1100-1104, 2006.
[22] Vartapetian, R.; Khozina, E.; Karger, J.; Geschke, D.; Ritting, F.; Feldstein, M.; Chalykh, E.; Colloid Polym. Sci., 279, 532-538, 2001.
[23] Feldstein, M.; Kulichikhin, V.; Kotomin, S.; Borodulina, T.; Novikov, M.; Roos, A.; Creton, C.; J. Appl. Polym. Sci., 100, 522-537, 2006.
[24] Novikov, M.; Roos, A.; Creton, C.; Fledstein, M.; J. Polym., 44, 3561-3578, 2003.
[25] Shinyashiki, N.; Sengwa, R.; Tsubotani, S.; Nakamura, H.; Sudo, S.; Yagihara, S.; J. Phys. Chem. A. 110, 4953- 4957, 2006.
[26] Roos, A.; Creton, C.; Novikov, M.; J. Poly. Sci., 40, 2395-2409, 2002.
[27] Sengwa, R.; Sankhla, S.; Colloid. Polym. Sci., 285, 1237-1246, 2007.
[28] Kong, Y.; Lin, L.; Zhang, Y.; Lu, F.; Xie, K.; Liu, R.; Guo, L.; Shao, S.; Yang, J.; Shi, D.; Eur. Polym. J. 44, 3335-3343, 2008.
[29] Roos, A.; Creton, C.; Novikov, M.; Feldestein, M.; J. Polym. Sci. B: Polym. Phys. 40, 2395–2409, 2002.
[30] Kong, Y.; Lin, L.; Yang, J.; Yang, J.; Shi, D.; Qu, H.; Xie, K.; Li, L.; J. Membr. Sci., 293, 36-43, 2007.
[31] Kong, Y.; Shi, D.; Yunfang, W.; Jirong, Y.; Qu, H.; Wang, G.; Lin, L.; J. Membr. Sci., 280, 651-658, 2006.
[32] Saxton, R.J.; Minhas, B.S.; Patent WO 02/053682 A1, 2002.