19064

۱۹۰۶۴

شبيه سازي و بررسي تاثير اندازه حفرات و تخلخل غشا در ميزان جذب دي اكسيد كربن در تماس دهنده هاي غشايي

كارشناسي ارشد

فرايندهاي جداسازي

۹۴-۹۷

۱۳۹۷/۱/۲۹

دكتر تورج محمدي - دكتر سعيد رجب زاده

مهندسي شيمي ، نفت و گاز

استفاده از مدول الياف توخالي از مناسب‌ترين روش‌ها براي جداسازي مخلوط‌هاي گازي مي‌باشد. مطالعات بسياري براي بهينه‌سازي عملكرد اين مدول‌ها صورت گرفته و تأثير عوامل مختلف بر كارآيي آنها بررسي شده است. در اين مطالعه جذب گاز دي اكسيد كربن در جاذب مونواتانول‌آمين در تماس‌دهنده‌هاي غشايي مطالعه شده و سعي شده است تا تأثير اندازه حفرات و تخلخل غشا بر روي عملكرد تماس‌دهنده‌هاي غشايي الياف توخالي مطالعه شود. شبيه‌سازي با نرم‌افزار كامسول نسخه 2/5 انجام گرفته است. مطالعه بر روي يك ليف انجام گرفته و پارامترهاي مختلف تاثير گذار در ميزان جذب گاز، مانند دبي و غلظت جاذب در آن تغيير داده شده است تا ميزان تأثير هر يك بر عملكرد تماس‌دهنده‌ها تعيين شود. علاوه بر مطالعه ميزان تأثير اين عوامل، تغيير تأثيرات آنها با تغيير طول ليف نيز بررسي شده است. از توزيع غلظت فاز گازي صرف نظر شده است تا اين عامل در نتيجه تاثيرگذار نباشد. رفتار تماس‌دهنده در شرايط مختلف عملياتي با توجه به نمودارهاي بدست آمده از مدل توجيه شده و علت هر يك بررسي شده است. در نهايت با توجّه به نتايج بدست آمده مي‌توان گفت كه تاثير افزايش غلظت جاذب در افزايش جذب در غلظت‌هاي بالاي جاذب كاهش مي‌يابد. با افزايش طول ليف ميزان كل جذب گاز افزايش يافته ولي ميزان جذب گاز به ازاي واحد سطح غشا كاهش مي‌يابد. در هر طول از ليف مقدار جذب بعد از افزايش دبي جاذب از مقدار خاصي ديگر افزايش نمي‌يابد. با افزايش شعاع حفرات غشا با وجود ثابت ماندن تعداد آنها ميزان جذب از 30% تا 75% افزايش مي‌يابد. اگر تخلخل سطحي كل غشا ثابت مانده و فقط شعاع حفرات كوچكتر شود، در اينصورت افزايش جذب گاز را از 45% تا 90% براي تماس‌دهنده نتيجه مي‌دهد. مي‌توان سطح مقطع ليف را –nضلعي در نظر گرفت و از انحناي آن چشم‌پوشي كرد زيرا در هر دو حالت مقدار جذب يكساني بدست مي‌آيد.

1397/03/06

Simulation and Study of Membrane Pore Size and Porosity Effect on Rate of CO2 Absorption in Membrane Contactors

5/27/2018 12:00:00 AM

The global warming is of great importance and attracted great attention due to emssions of greenhouse gases. Impurities of natural gas has to be removed before using. For these reasons there are some methods to separate gas mixtures. One of promising methods for this purpose is to use gas-liquid membrane contactors. Many studies have been done on optimization of membrane contactors performance. In this study effect of membrane pore size and pore size distribution on membrane contactor performance was investigated. Results reveal more efficiency while using membranes with bigger pore size and membranes with smaller but more pores on their surfaces.