6696

بررسي مدل هاي ترموديناميكي فرآيند شيرين سازي گاز )حذف CO2 با محلول آبي آمين(

1398

دكتر فرزانه فيضي

وجود گاز CO2 در اتمسفر باعث افزايش گازهاي گلخانه¬اي، گرم¬تر شدن آب و هواي زمين و بالا آمدن سطح درياها مي¬شود. همچنين حضور CO2 در گاز طبيعي باعث خوردگي، پايين آمدن ارزش حرارتي گاز و مسموميت كاتاليست مي¬شود. در نتيجه حذف CO2 در سال¬هاي اخير يكي از مهم¬ترين عمليات¬هاي محيط زيستي بوده است. امروزه يكي از بهترين روش¬ها براي حذف CO2 فرآيند جذب با استفاده از محلول¬هاي آبي آلكانول آمين است. آلكانول آمين¬ها با توجه به تعداد گروه¬هاي عاملي به سه دسته اصلي تقسيم بندي مي¬شوند. كه از ميان آن¬ها آمين¬هاي نوع سوم به دليل جذب گزينش پذير H2S و افزايش بازده جذب CO2 هنگام استفاده از بهبود دهنده¬ها (پپيرازين) كاربرد بيشتري دارند. همچنين اين آمين¬ها انرژي كمتري براي احيا مصرف مي-كنند، كه با توجه به اين موضوع كه احياي حلال حدود 70% كل هزينه¬ي فرآيند شيرين سازي گاز را در بر مي¬گيرد، انتخاب آمين مناسب اهميت ويژه¬اي دارد. فرآيند جذب CO2 در محلول آبي آلكانول آمين¬ها يك سيستم تعادلي گاز-مايع است، كه براي پيش¬بيني رفتار سيستم بايد معادلات تعادل¬هاي شيميايي و فازي حاكم بر سيستم با استفاده از يك مدل ترموديناميكي حل شود. براي حل اين سيستم دو روش كلي مورد استفاده قرار مي¬گيرد، روش گاما-في كه از يك مدل ضريب فعاليت براي فاز مايع و يك معادله حالت براي فاز گاز استفاده مي¬كند و روش في-في، كه براي فاز مايع و گاز يك معادله حالت يكسان استفاده مي¬كند. مدل¬هاي ترموديناميكي معرفي شده شامل مدل¬هاي ضريب فعاليت Deshmukh-mather، eNRTL و extended UNIQUAC و معادلات حالت PR SRK، CPA وSAFT است. با بررسي و مقايسه¬ي نتايج مدل¬هاي نام برده مشخص شد زماني كه از مدل¬هاي ضريب فعاليت براي مدل-سازي سيستم¬هاي سه جزئي گاز-مايع استفاده مي¬شود با دقت بيشتري مي¬توان رفتار سيستم را پيش¬بيني كرد، همچنين با توجه به اينكه سيستم يوني است، هنگامي كه از معادلات اصلاح شده¬ي الكتروليت استفاده شد مدل مطابقت بيشتري را با داده¬هاي تجربي نشان داد.

9/23/2019 12:00:00 AM

66308

1398/08/18