احسان صالحی

در سال های اخیر، مایعات یونی (ILs) به دلیل ویژگی های فیزیکی و شیمیایی منحصربه فردشان، ازجمله فشار بخار ناچیز، پایداری حرارتی بالا، قابلیت تنظیم و سازگاری با محیط زیست، به عنوان نسل جدیدی از حلال ها برای جذب فیزیکی و شیمیایی گازهای اسیدی (CO2 و H2S) ظاهر شده اند. یکی از چالش های اصلی استفاده از مایعات یونی پیش بینی رفتار فازی سیستم های گاز-مایع یونی می باشد که این چالش را می توان با استفاده از مدل سازی ترمودینامیکی برطرف نمود. در این مطالعه، جهت مدل سازی ترمودینامیکی حلالیت گازهای CO2 و H2S، از داده های آزمایشگاهی مربوط به حلالیت گاز CO2 در 10 مایع یونی و همچنین حلالیت گاز H2S در 5 مایع یونی موجود در منابع استفاده شده است. جهت مدل سازی ترمودینامیکی از روش GE/EOS استفاده شده است. این روش امکان ترکیب مدل های ضریب فعالیت در ساختار معادلات حالت مکعبی را فراهم می آورند. در مدل سازی ترمودینامیکی به روش GE/EOS از معادله حالت پنگ-رابینسون اصلاح شده به همراه قوانین اختلاط LCVM استفاده شده است. همچنین از مدل های انرژی گیبس اضافی ترکیب موضعی Wilson، NRTL و UNIQUAC برای ترکیب در ساختار مدل های GE/EOS استفاده و نتایج نیز با هم مقایسه شده است. جهت پیش بینی رفتار ترمودینامیکی مخلوط گازهای اسیدی و مایعات یونی، پارامترهای برهمکنش گروه های سازنده با استفاده از مدل های مذکور و برازش داده های تعادل بخار/مایع، تعیین شدند. درصد خطا میانگین برای سیستم مایع یونی/دی اکسید کربن برای مدل های MPR2/LCVM/Wilson، MPR2/LCVM+NRTL و MPR2/LCVM+UNIQUAC به ترتیب 14/7، 87/8 و 28/8 بدست آمد. همچنین درصد میانگین خطا برای سیستم مایع یونی/ هیدروژن سولفید به ترتیب 68/6، 35/9 و 92/6 بدست آمد. توانایی مدل های مذکور در پیش بینی رفتار ترمودینامیکی سیستم های شامل مایعات یونی و گازهای اسیدی می باشد. بر طبق نتایج بدست آمده مشخص شد که بطور کلی مدل MPR+LCVM+Wilson با کمترین خطا، نسبت به دو مدل دیگر بیشترین همبستگی را با داده های آزمایشگاهی دارد. حلالیت گازهای CO2 و H2S در مایعات یونی منتخب در شرایط دمایی 2/313 درجه کلوین و فشارهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تحلیل حساسیت نشان داد که در تمام سیستم های مورد بررسی، فشار در مقایسه با دما، تاثیر بیشتری بر میزان انحلال پذیری CO2 در مایعات یونی دارد. نکته دیگری