عنوان پایاننامه
مدل سازی و پیش بینی ثابت هنری گاز دی اکسید کربن در حلال های مختلف با استفاده از روش کیو اس پی آر
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی – فرآوری و انتقال گاز
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1605.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69144
- تاریخ دفاع
- ۲۴ تیر ۱۳۹۴
- دانشجو
- علی ابراهیم پورگرجی
- استاد راهنما
- سیاوش ریاحی
- چکیده
- حذف گاز دی اکسید کربن به کمک حلال‌های شیمیایی و فیزیکی در اکثر صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از اهداف مهم محققان شناسایی یک حلال مناسب با ظرفیت جذب بالای این گاز می‌باشد که برای تحقق این هدف، آزمایشات تجربی مختلفی انجام شده است. از طرفی حلالیت این گاز در حلال‌های فیزیکی به صورت ثابت هنری بیان می‌شود. از آنجایی که اختلاف حلال‌های بررسی شده در ساختار مولکولی آنهاست، در این پایاننامه نیز به بیان اثر ساختار مولکولی حلال‌های فیزیکی بر مقدار ثابت هنری پرداخته می‌شود. در این کار نشان داده شده که می‌توان به جای انجام آزمایشات هزینه‌بر و وقت‌گیر، ثابت هنری این گاز در حلال‌های فیزیکی را به کمک مدلی که شامل توصیف‌کننده یا ویژگی خاصی از مولکول حلال می‌باشد، پیش‌بینی کرد. برای ایجاد چنین مدلی از 22 حلال فیزیکی که هر یک ساختار مولکولی متفاوتی دارند، استفاده شده است. به این روش مطالعه کمی ساختار-ویژگی یا به اختصار QSPR می‌گویند. در این کار بهینه‌سازی ساختار مولکول به یکی از روش‌های تئوری تابعی چگالی به نام B3LYP و مجموعه توابع پایه‌ی 6-31G++(d,p) انجام شده است. با بررسی‌های انجام شده نتیجه شد که با یک مدل که شامل دو توصیف‌کننده مولکول حلال مانند مجذور تعداد گروه عاملی هیدروکسیل و جرم مولکولی می‌باشد، می‌توان ثابت هنری این گاز در حلال‌های فیزیکی را با دقت بالا پیش‌بینی کرد. از طرف دیگر، از آنجایی که محققان ثابت هنری این گاز را در دماهای مختلف گزارش کرده‌اند، در این مطالعه نیز دما به صورت خطی به مدل قبل اضافه خواهد شد که قابلیت بالایی در پیش‌بینی ثابت هنری این گاز در حلال‌هایی را دارد که با افزایش دما مقدار این پارامتر در آنها افزایش یافته است. .
- Abstract
- Carbon dioxide removal by using chemical and physical solvents is done in industrial. An appropriated solvent exploration with high absorbent capacity is one of the major goals of researchers that different experimental exams are done for this goal. Solubility of this gas in physical solvents express as Henry’s law constant. Since difference solvents related to their molecular structure difference, so the goal of this work is the expression of physical solvents molecular structure effect to Henry’s law constant values. This work shows that Henry’s law constant can be predicted with a model that have two descriptors or features, instead of doing costly and timely experimental works. In developing of this model, 22 solvents with different molecular structure have been selected. This study called Quantitative Structure Property Relationship (QSPR) method. Density functional theory (DFT) method level of B3LYP and 6-31G ++ (d,p) basis set was employed to complete molecular geometrical optimization. In first step, a model have been resulted with two descriptors of solvent molecule such as number of hydroxyl group squares and molecular weights that can be able predict Henry’s law constant of this gas in physical solvents with high accuracy in a constant temperature. Since researcher reported Henry’s law constant in various temperature, so in next step an operation variable like temperature add as linear to the previous model until Henry’s law constant can be predicted in those solvents that these values rises by increasing temperature.
