امکان سنجی استفاده از جذب سطحی برای جداسازی نیتروژن از متان

جذب گازهای متان و نیتروژن خالص روی سه نوع جاذب (زئولیت 5A و کربن غربال مولکولی CMS955 و CMS938 ساخت شرکت ژاپنی Takeda) در دمای 26 درجه سانتی گراد و فشارهای یک تا ده بار به کمک یک دستگاه اندازه گیری ایزوترم و با استفاده از روش های حجمی تعیین شده است. برازش اطلاعات آزمایشگاهی به دست آمده با مدل های لانگ موئیر، لانگ موئیر – فرندلیچ (Sips)، Toth و مدل توسعه یافته لانگ موئیر مورد آزمون قرار گرفت. نتیجه های آزمایشگاهی نشان داد که CMS955 جاذب بهتری برای جداسازی این دو گاز است و در ثانی مدل لانگ موئیر با داده های آزمایشگاهی مطابقت ندارد. مدل های Sips، Toth و توسعه یافته لانگ موئیر نتیجه های مشابهی می دهند که از بین آنها مدل توسعه یافته به علت سادگی ترجیح داده می شود.
همچنین ایزوترم تعادلی جذب مخلوط گازهای متان و نیتروژن در سه ترکیب متفاوت 3.5، 5 و 10 درصد نیتروژن به دست آمد. مقایسه داده های آزمایشگاهی با سه مدل لانگ موئیر فرندلیچ (Sips)، Toth و لانگ موئیر توسعه یافته نشان داد که تطابق این مدل ها با نتیجه های تجربی مشابه است. از بین این مدل ها، مدل توسعه یافته لانگ موئیر به دلیل سادگی در محاسبات ترجیح داده می شود.
رفتار سینتیکی سیستم N2-CH4- CMS955 با استفاده از روش های مداوم پیوسته در فشارهای یک اتمسفر و 8.1056 اتمسفر و با کسرهای مولی نیتروژن برابر 0.042، 0.019 و 0.005 در دمای 26 درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفت و منحنی های شکست مربوط به آنها به دست آمد.