9509

9509

مدلسازي و شبيه¬سازي غير تعادلي برج شيرين¬سازي گاز با محلول آمين

درجه كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي گرايش طراحي، شبيه¬سازي و كنترل فرآيندها

آبان ماه 1390

آبان ماه 1390

دكتر شاهرخ شاه حسيني

چكيده در اين تحقيق فرآيند جذب همزمان گازهاي اسيدي سولفيد هيدروژن و دي اكسيد كربن در محلول آمين در برج پرشده مدلسازي و شبيه¬سازي شده است. براي مدلسازي اين فرآيند يك مدل ديناميكي غير تعادلي استفاده شده كه در آن انتقال جرم بين فازي دو طرفه در نظر گرفته شده است. معادلات حاصل از مدل‌سازي فرآيند شامل معادلات انتقال جرم و حرارت و پارامترهاي هيدروديناميك فرآيند مي¬باشند كه منجر به معادلات ديفرانسيلي پاره‌اي و معمولي شده است. براي حل اين معادلات در جهت محور برج انفصال سازي انجام گرفته و معادلات بصورت همزمان توسط روش خط به خط حل شده‌اند. مدل ارائه شده براي شرايط عملياتي شبيه¬سازي شده است و نتايج بدست آمده نشان دهنده دقت بالاي مدل مي¬باشد. مدل ارائه شده قابليت محاسبه پروفايل متغيرهاي مختلف در طول برج را دارد. مدلسازي صورت گرفته بصورت ديناميكي مي¬باشد لذا مدل قابليت ارائه تغييرات متغيرها با زمان و مكان را دارد. نتايج علاوه بر حالت پايا براي حالت ديناميكي نيز ارائه شده¬ است. براي محاسبه داده¬هاي تعادلي با توجه به اينكه فاز مايع محلول الكتروليت مي¬باشد از يك مدل ترموديناميكي استفاده شده است كه در فاز مايع براي محاسبه ضرايب اكتيويته از مدل الكتروليتي پيتزر و در فاز گاز براي محاسبه ضرايب فوگاسيته از معادله حالت ويريال استفاده مي¬كند. به علت حجم بالاي معادلات و زمان¬بر بودن محاسبات ترموديناميكي از شبكه¬هاي عصبي مصنوعي به عنوان ابزار كمكي استفاده شده است كه از داده¬هاي حاصل از مدل ترموديناميكي ارائه شده براي آموزش آن استفاده شده است. كلمات كليدي: شيرين¬سازي گاز، جذب واكنشي، مدلسازي ديناميكي، برج پرشده.