14078

14078

محاسبه شار انتقال جرم دي اكسيدكربن در محلول پيپرزين

كارشناسي ارشد

شبيه سازي و كنترل فرآيند

آبان ماه 1393

آبان ماه 1393

دكتر احد قائمي - دكتر محمد امين ثباتي

مهندسي شيمي

چكيده دي اكسيد كربن يكي از گازهاي گلخانه اي مهم مي باشد كه در بيشتر صنايع توليد انرژي با سوزاندن سوخت هاي فسيلي توليد مي شود. به دليل اثرات زيست محيطي مخرب، ناشي از توليد دي اكسيد كربن و افزايش توليد آن توسط صنايع نياز به جذب و جداسازي گاز دي اكسيد كربن در سال هاي اخير بيشتر احساس مي شود. از چندين روش براي جداسازي و جذب گاز دي اكسيد كربن استفاده مي شود كه از مهمترين آنها جذب به وسيله حلال مي باشد. اغلب حلال هاي مورد استفاده در اين روش محلول هاي آمين مي باشند. در اين تحقيق براي محاسبه شار انتقال جرم دي اكسيدكربن در محلول هاي آمين يك مدل كلي ارائه شده است. در اين مدل ابتدا متغيرهاي موثر بر شار انتقال جرم استخراج شده و براساس روش بدون بعد سازي باگينگهام، پارامترهاي بدون بعد موثر بر انتقال جرم بدست آمده است. براساس پارامترهاي بدون بعد بدست آمده يك مدل كلي براي جذب دي اكسيدكربن ارائه شده است. ثوابت اين مدل براساس داده هاي تجربي جذب دي اكسيدكربن با استفاده از محلول پيپرازين بدست آمده است. اين مدل قابل كاربرد براي فرآيندهاي جذب ديگر گازها بوده و داراي دقت بيشتري نسبت به روش هاي فاكتور افزايش دارد. نتايج مدل با داده هاي تجربي مقايسه گرديد و نتايج نشان داد كه مدل ارائه شده داراي دقت بالاتري نسبت به ساير روش ها است. همچنين تاثير پارامترهاي مختلف شار انتقال جرم مورد بررسي قرار گرفت. نتايج بدست آمدهاز مدلسازي نشان مي دهد كه در فشارهاي پايين خطاي محاسباتي نسبت به نتايج تجربي در حدود 5 درصد ميباشد و هرچقدر مقادير فشار افزايش مي يابد، مقدار خطاي محاسباتي نيز افزايش مي يابد. واژه¬هاي كليدي: محلول پيپرزين، داده¬هاي تعادلي، مدل ترموديناميكي، دي‌اكسيدكربن، فرآيند جذب واكنش دار