7463

طراحي و مدلسازي ستون جذب كربن دي اكسيد با آمين هاي تركيبي

كارشناسي

مهندسي شيمي

1400

دكتر احد قائمي

1400/07/29

مهندسي شيمي، نفت و گاز

روش‌هاي متعددي جهت جداسازي كربن‌دي‌اكسيد از خروجي كارخانه‌هاي مختلف ارائه شده است، ليكن همه اين روش‌ها نمي‌توانند براي پايين آوردن ميزان كربن‌دي‌اكسيد موجود در گاز دودكش استفاده شوند. براي نيل بدين منظور، بايد روش جداسازي مستقيم كربن‌دي‌اكسيد از گاز دودكش به كار گرفته شود. فرآيند جذب گاز با واكنش شيميايي توسط آمين‌ها به طور گسترده‌اي در عمليات جداسازي گازهاي اسيدي و همچنين در بسياري از فرآيندهاي شيميايي نفت و گاز به كار مي‌رود. در سال‌هاي اخير تمايل به استفاده از آمين‌هاي تركيبي به دلايلي از جمله افزايش سرعت واكنش و ميزان جذب كربن‌دي‌اكسيد گسترش‌يافته است. در اين تحقيق از آمين تركيبي متيل دي اتانول آمين به همراه پيپرازين استفاده شده است، انواع روش‌هاي طراحي ستون پرشده به‌منظور جذب كربن‌دي‌اكسيد از گاز دودكش، براي محاسبه قطر و ارتفاع آن مورد بررسي قرار گرفته است. دو ستون در دو مقياس متفاوت طراحي و تأثير پارامترهاي مختلف روي طراحي بررسي شد. همچنين انواع پركن‌هاي مناسب اين فرآيند مورد بررسي قرار گرفته و به‌وسيله استخراج داده‌ها از نمودارهاي مورداستفاده و به‌كارگيري نرم‌افزار كدنويسي پايتون مقادير قطر و ارتفاع براي هر پركن به‌دست‌آمده است. سپس باتوجه‌به اطلاعات حاصل‌شده از بخش طراحي، شبيه‌سازي فرآيند جداسازي مستقيم كربن‌دي‌اكسيد از گاز دودكش توسط نرم‌افزار هايسيس و با روش حل تعادلي انجام شده است. در نهايت نيز مختصري راجع به ارزيابي هزينه‌هاي فرآيند بيان شده است. نتايج طراحي براي ستون مقياس بزرگ قطر و ارتفاع به ترتيب 16 و 9 متر و براي مقياس معمول 0.6 و 6.5 متر به‌دست‌آمده است. همچنين هزينه سرمايه گذاري ثابت براي مقياس بزرگ 37292405 دلار، برآورد شده است.

آمين تركيبي , جذب كربن‌دي‌اكسيد , طراحي ستون پرشده , تعداد واحدهاي انتقال , ارتفاع معادل يك واحد تئوري