10111

10111

ساخت و مدلسازي راكتور جاذب دي اكسيد كربن

درجه كارشناسي ارشد

رشته مهندسي شيمي گرايش شبيه سازي، كنترل و طراحي فرآيند

ديماه1390

ديماه1390

دكتر شاهرخ شاه حسيني-دكتر محمد امين ثباتي

چكيده دي¬اكسيد كربن اصلي¬ترين گاز گلخانه¬اي است كه در سالهاي اخير باعث افزايش دماي زمين و در نتيجه افزايش سطح آب دريا شده است. روشهاي زيادي براي جذب دي¬اكسيد كربن وجود دارد كه از جمله مي¬توان به جذب شيميايي، جذب فيزيكي، تقطير سرد، و تكنولوژي غشا اشاره كرد. در حال حاظر تنها روش تجاري قابل دسترس براي جداسازي دي¬اكسيد كربن، استفاده از محلول آمين است. اين روش داراي نواقصي از جمله، مصرف انرژي بالا براي بازيابي حلال، خوردگي بالاي تجهيزات، از دست رفتن زياد حلال در اثر تبخير، سرعت تخريب بالاي حلال در حضور اكسيژن است. جاذبهاي جامد به عنوان پتانسيل بالقوه داراي مزايايي چون ظرفيت بالاي جذب شيميايي، ظرفيت حرارتي پائين و امكان توليد دي¬اكسيد كربن خالص هستند. اين جاذبها اغلب داراي مزاياي زيست محيطي و لجستيكي براي جذب دي¬اكسيد كربن از هوا، دور از شهر آلوده و بدون نياز به توليد دي¬اكسيد كربن اضافي براي حمل و نقل هستند. در اين مطالعه، جذب دي¬اكسيد كربن از هوا با استفاده از جاذب خشك هيدروكسيد سديم مورد بررسي قرار گرفته است. با استفاده از طراحي آزمايش تاگوچي، تاثير سه پارامتر اصلي دما، رطوبت هوا و جرم جاذب هيدروكسيد سديم بر روي سرعت حذف دي¬اكسيد كربن مطالعه شده است. نتايج آزمايشات حاكي از اين داشت كه دماي ˚C36، بيشترين سرعت حذف دي¬اكسيد كربن را داراست. يك شبكه عصبي چند لايه پيش-رو براي مدلسازي نتايج تاگوچي استفاده شد. براي طراحي شبكه¬اي با كمترين خطا، تاثير تعداد نرونها در لايه پنهان و روشهاي مختلف آموزش مورد مطالعه قرار گرفت. تطابق بسيار خوبي بين دماي بهينه بدست آمده از مدل و دماي بهينه تجربي وجود داشت به نحوي كه خطاي موجود كمتر از 2%مي¬باشد. از ديگر نتايج اين تحقيق تاثير ناچيز رطوبت در سرعت حذف دي¬اكسيد كربن بود. حداكثر مقدار حذف دي¬اكسيد كربن 94% بود. تاثير اندازه ذرات هيدروكسيد سديم و همچنين سيكلهاي متناوب كربناسيون مورد بررسي تجربي قرار گرفت. واژه‌هاي كليدي:جذب دي¬اكسيد كربن، شبكه عصبي مصنوعي، هيدروكسيد سديم