محققان دانشگاه امیرکبیر راهکاری برای تولید سوخت پاک ارائه کردند

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، محققان دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر با ارائه روشی برای توصیف رفتار سیال در رآکتور جریان برخوردی، راهکاری برای تولید سوخت پاک منطبق بر استاندارد‌های جهانی ارائه کردند.

هدی صفائی مجری این طرح با بیان اینکه گازوئیل به طور طبیعی شامل یکسری ترکیبات گوگرد دار از قبیل: «تیوفن»‌ها است، گفت: این ترکیبات هنگام سوختن گازوئیل در موتور خودروها، اکسید‌های گوگرد تولید می‌کنند که این امر انتشار آلاینده‌هایی از قبیل: اکسید‌های گوگرد در جو زمین را در پی دارد.

وی تشدید پدیده گلخانه‌ای و گرمایش زمین را از پیامد‌های انتشار گاز‌های آلاینده در جو نام برد و یادآور شد: این گاز‌ها علاوه بر آنکه مشکلات تنفسی را درانسان ایجاد می‌کنند، منجر به بارش باران‌های اسیدی نیز خواهند شد، باران‌های اسیدی، نابودی جنگل‌ها و آلودگی آب‌ها  را در پی خواهد داشت.

صفایی اظهار کرد: به منظور حفظ محیط زیست و جلوگیری از انتشار آلاینده‌هایی مثل اکسید گوگرد در جو زمین، در سال‌های اخیر قوانین سخت گیرانه‌ای بر میزان مجاز گوگرد موجود در سوخت‌های فسیلی از قبیل: گازوئیل وضع شد که به موجب آن در ایران تلاش‌هایی در این زمینه صورت گرفت.

مجری طرح،  عرضه سوخت با استاندارد یورو ۴ (سوخت با محتوای گوگرد کمتر از ppm ۵۰) به مصرف کنندگان را از جمله این اقدامات نام برد و تصریح کرد: این در حالی است که محتوای مجاز گوگرد در سوخت‌های فسیلی در اروپا و امریکا و سایر کشور‌های توسعه یافته کمتر از ۱۰ PPm در نظر گرفته شده است.

وی ادامه داد: با توجه به مشکلات آلودگی هوا از قبیل: پدیده وارونگی در زمستان‌ها در تهران و یا آلودگی هوای کلان شهر اهواز، مطالعه و پژوهش در این باره و ارائه روش‌هایی که قابلیت تولید سوخت با محتوای گوگرد کمتر داشته باشد، بسیار ضروری است.

صفایی از اجرای طرح تحقیقاتی با عنوان «به کارگیری رآکتور جریان برخوردی در اکسایش ۴ و ۶-دی متیل دی بنزوتیوفن» خبر داد و تاکید کرد: روش اصلی گوگردزدایی در پالایشگاه‌های ایران و جهان هیدرودی سولفوریزاسیون است. گرچه این روش بسیار خوبی است و از مدت‌ها قبل تجاری شده است، ولی تولید سوخت پاک که با استاندارد‌های جهانی مطابقت داشته باشد از این راه به سختی انجام می‌شود، زیرا یکسری ترکیبات تیوفنی در گازوئیل وجود دارند که نسبت به هیدرودی سولفوریزاسیون بسیار مقاوم هستند و به سختی توسط این فرآیند حذف می‌شوند.

این محقق یکی از راه‌های بهبود حذف ترکیبات تیوفنی، اکسایش این ترکیبات ذکر کرد و بیان کرد: در فرآیند اکسایش ترکیبات تیوفنی، یک اکسید کننده که در فاز آبی است با یک ترکیب تیوفنی که در فاز آلی است، واکنش می‌دهد. از آنجایی که فاز آبی و آلی در کنار هم امولسیون تشکیل می‌دهند، انتقال جرم و انجام واکنش بین دو فاز به سختی انجام می‌شود و این فرآیند به طور معمول نیازمند همزدن‌های طولانی مدت است.

وی افزود: از این رو محققان در سراسر دنیا بسیار تلاش کرده اند تا از طریق بهبود خواص کاتالیست، به کارگیری اکسید کننده فعال یا به کارگیری مواد فعال سطحی بر این اشکال فرآیندی غلبه کنند و زمان انجام واکنش را کاهش دهند، ولی تاکنون توجه کمتری به بکارگیری یک تجهیز فرآیندی که قابلیت غلبه بر محدودیت‌های انتقال جرم و حرارت را داشته باشد، شده است.

صفایی با تاکید بر اینکه در این زمینه سیستم‌های برخوردی در بهبود فرآیند‌های انتقال جرم عملکرد ممتازی دارند، یادآور شد: در «آزمایشگاه دکتر سهرابی» دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر تجربه خوبی در به کارگیری رآکتور‌های جریان برخوردی برای بهبود فرآیند‌ها وجود دارد و بیش از سی مقاله علمی توسط وی و همکارانش درباره موضوع طراحی و ساخت رآکتور‌های جریان برخوردی، مدل سازی آن‌ها و به کارگیری آن‌ها در واکنش‌ها به چاپ رسیده است.

وی تصریح کرد:  به همین علت در این تحقیق با به کارگیری رآکتور جریان برخوردی تلاش شده است که اکسایش ۴ و ۶-دی متیل دی بنزوتیوفن بهبود داده شود و این واکنش در مدت زمان کوتاه تری انجام شود.

صفایی به جزئیات اجرای این طرح اشاره کرد و گفت: در این تحقیق، ابتدا یکسری آزمایش‌های مقدماتی بر واکنش مورد نظر انجام شد. به این ترتیب که اثر پارامتر‌های موثر بر این فرآیند از قبیل: دما، مقدار کاتالیست، مقدار اکسیدکننده و دبی جریان‌های تزریقی بررسی شد.

وی در پایان خاطر نشان کرد: بعد از تعیین مقدار بهینه پارامتر‌های مختلف، آزمایش در شرایط بهینه در رآکتور جریان برخوردی انجام شد. سپس این آزمایش در رآکتور ناپیوسته که به طور معمول برای انجام واکنش گوگردزدایی اکسایشی به کار گرفته می‌شود، تکرار شد.