10415

10415

بررسي فرآيند جذب تحت فشار تناوبي جهت خالص سازي هيدروژن

كارشناسي ارشد

شيمي - فرآيند هاي جداسازي

مهر ماه 1391

مهر ماه 1391

دكتر سوسن روشن ضمير

هيدروژن كاربردهاي مهم زيادي در صنايع فرآيندهاي شيميايي نظير هيدروكراكينگ، هيدروژناسيون چربي‌ها، روغن‌ها، توليد متانول، ساخت سيليكون دارد. امروزه به علت مشكلات زيست محيطي، استفاده از هيدروژن در پيل‌هاي سوختي نيز بسيار مورد توجه قرار گرفته است. اقتصادي‌ترين روش براي توليد هيدرون، ريفرمينگ كاتاليستي گاز طبيعي همراه با واكنش شيفت آب گاز است. جريان هيدروژن توليدي با اين روش داراي ناخالصي‌هاي متعددي نظير بخارآب، دي‌اكسيدكربن، متان، مونوكسيد كربن است، كه براي توليد هيدروژن خالص اين ناخالصي ها بايد جداسازي شوند، اين جداسازي معمولا با فرآيند جذب تحت فشار تناوبي ( PSA ) انجام مي‌شود. در اين تحقيق يك واحد PSA دو بستري در نظر گرفته شده است، از كربن فعال به عنوان جاذب استفاده شده است و عمليات در طي چهار مرحله (افزايش فشار، جذب، كاهش فشار و احيا) اجرا شده و شبيه سازي سيستم با نرم افزار MATLAB انجام شده است. متغيرهاي طراحي شامل طول بستر، فشار خوراك، فشاراحيا، سرعت خوراك و احيا مي باشد كه براي شبيه سازي فرآيند از آن‌ها استفاده مي‌شود. هدف رسيدن به حداكثر خلوص و بازيابي هيدروژن است، بعد از تعداد چرخه مشخصي سيستم به حالت پايدار مي رسند كه در سيستم فرآيند مورد نظر در اين تحقيق با توجه به نمودار هاي جريان حاصل از مدل سازي بعد از حدود 80 چرخه سيستم به حالت پايدار چرخه اي مي رسد و نتايج حاصله نشان مي دهد كه از اين واحد PSA ، تقريباً %73 هيدروژن با خلوص 992/99% بازيابي مي‌شود. واژه‌هاي كليدي: PSA، جذب سطحي، خلوص هيدروژن، بازيافت هيدروژن