13805

13805

بهينه سازي تجربي فرآيند جذب CO2 در بستر سيال

كارشناسي ارشد

شيمي - شبيه سازي، كنترل و طراحي فرآيند

آبان ماه 1393

آبان ماه 1393

دكتر شاهرخ شاه حسيني

دكتراحد قائمي

چكيده دردهه‌هاياخيربه دليلافزايش انتشار گازهاي گلخانه‌اي و بحران افزايش دماي زمين،تحقيقاتگسترد‌ه‌اي در راستاي كاهش دي‌اكسيد‌كربن در جهان انجامشده است. امروزه، جذب دي‌اكسيد‌كربن با جاذب‌هاي جامد قابل بازيافت، به عنوان روشي با مصرف كمينۀ انرژي مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش، فرآيند جذب دي¬اكسيد‌‌كربن با استفاده از جاذب جامدهيدروكسيد سديم در راكتور بستر سيال به صورت تجربي بررسي شده است.با توجه به پيش‌آزمايش‌ها و مرور پيشينۀ پژوهش، سه متغير دما (C°40- 25)، درصد حجمي دي‌اكسيد‌كربن (2-1%) و دبي هواي ورودي (m3/hr16-14)، هر كدام در سه سطح در نظر گرفته شد.طراحي آزمايش‌ها و بهينه‌سازيفرآيند با استفاده از روش تاگوچي انجام گرديد. مقدار بهينۀنسبت تغييرات غلظت به تغييرات زمان در ناحيه جذببرابر با 0515/0در دماي C°25، 1 درصد حجمي دي‌اكسيد‌كربن و دبي هواي m3/hr14 به دست آمد.نتايج نشان داد كه نسبت تغييرات غلظت به تغييرات زمان در ناحيۀ جذب به ترتيب داراي بيشترين و كمترين وابستگي به متغيرهاي دما و دبي هواي ورودي مي‌باشد.هم چنين تاثير مقدار جاذب مورد بررسي تجربي قرار گرفت. نتايج آناليز جاذب مشخص كرد كه محصولات واكنش و سازوكار آن وابسته به دما است. مشاهدات نشان داد در دماها‌ي پايين يك سيكل جذب و در دماهاي بالاتر دو سيكل جذب و يك سيكل دفع دي‌اكسيد‌كربن در محدودۀ دمايي C°115- 90 اتفاق مي‌افتد. از يك مدل نمائي براي تعيين ارتباط بين پارامترهاي مورد بررسي و متغير هدف،استفاده گرديد.مدل‌سازي فرآيند با استفاده از شبكۀ عصبي پرسپترون چندلايه انجام گرديد. براي طراحي شبكه¬اي با كمترين ميانگين مربعاتخطا، تاثير تعداد نرون‌ها در لايه‌هاي پنهان و روش‌هاي مختلف آموزش مورد مطالعه قرار گرفت. شبكه بهينه براي اين سامانه، شبكه‌اي شامل 15نرون در لايۀ اول،10 نرون در لايۀ دوم به دست آمد كه با الگوريتم BR آموزش داده شده بود. واژه‌هاي كليدي:جذب دي‌اكسيد‌كربن، راكتور بستر سيال، هيدروكسيد سديم، شبكه عصبي