Please use this identifier to cite or link to this item: http://dl.pgu.ac.ir/handle/Hannan/18567
Title: مدلسازی و شبیه سازی فرایند جداسازی گاز CO2توسط محلول AMP و پیپرازین
Authors: محمدرضا فروتن‌آرخلو
Keywords: حذف دی‌اکسید کربن، مدلسازی، شبیه‌سازی، محلول آمین، AMP و PZ
Issue Date: 1394
Abstract: امروزه ثابت شده است که عامل اصلی بالا رفتن دمای اتمسفر کره‌ی زمین در دهه‌های گذشته، پدیده‌ی اثر گلخانه‌ای است. گاز دی‌اکسید کربن که عمدتا حاصل از سوختن سوخت‌های فسیلی است، از موثرترین گازهای گلخانه ای در ایجاد وضع موجود به شمار می آید. هدف از این پژوهش آن است تا با مدلسازی و شبیه سازی واحد حذف دی اکسید کربن به مدلی برای پیش بینی رفتار پارامترهای مختلف در فرایند حذف رسید. بدلیل صرفه ی اقتصادی ، انعطاف پذیری فرایند نسبت به پارامترهای مختلف و تغییرات و همچنین بازدهی خوب در جداسازی، فرایند جذب با آمین در برج پرشده، جهت این کار انتخاب شد. AMP از آمین های نوع سوم با ظرفیت بار گذاری بالای CO2 ، خورندگی کم، فراریت کم ، نرخ حرارت واکنش کم و... برای این تحقیق انتخاب گردید و نیز با توجه به نرخ واکنش کم واکنش با دی اکسید کربن از پیپرازین( PZ ) که یک فعال کننده است، برای بهبود جداسازی استفاده شد. مدلسازی با دو رویکرد مبتنی بر نرخ و تعادلی دو روش مدلسازی این فرایندها است که در این پژوهش از هر دو روش استفاده شد. حل عددی این مدل ها به کمک نرم افزار MATLAB® انجام شده است. همچنین شبیه سازی فرایند با نرم افزار ASPEN PLUS برای مقایسه ی بهتر نتایج مدلسازی صورت گرفت. به منظور راستی‌آزمایی مدل‌های مبتنی بر نرخ و مبتنی بر مراحل تعادلی، یک آزمایشبا یک برج جذب به طول 55/6 متر و قطر 1/0 متر پر شده با پرکننده‌های برل سدلز 7/12 میلیمتری که در دما و فشار محیط کارجریان آن غیرهمسوانجام شده بود، انتخاب شد.انطباق قابل قبول مدلسازی بصورت حل عددی با MATLAB®و شبیه سازی با نرم افزار ASPEN PLUS در شرایطی که از AMP با غلظت 2 کیلومول بر متر مکعب برای جداسازی استفاده شده، دلیل قانع کننده ای بر اعتماد به مدلسازی و شبیه سازی انجام شده بود. در گام بعد تاثیر افزودن پیپرازین و افزایش غلظت آن بر میزان جداسازی دی اکسید کربن، دمای جریان گاز و مایع ومقدار بارگذاری دی اکسید کربن در محلول ورودی در طول برج بررسی شد که مشخص گردید که این تغییر موجب افزایش دمای گاز و مایع و نیز افزایش قابلیت بارگذاری دی اکسید کربن در محلول ورودی می شود. از آنالیز حساسیت انجام شده ی پارامترهای مختلف نیز می توان نشان داد که با افزایش غلظت پیپرازین، افزایش نرخ جریان و دمای محلول آمین و کاهش جریان گاز می توان به درصد بالاتری از جداسازی رسید. بطوریکه افزایش غلظت پیپرازین از 0 تا 1 کیلومول بر متر مکعب می تواند جداسازی را از 45 درصد به 80 درصد افزایش دهد. البته تاثیر دمای محلول اندک بود و با بررسی میزان اثرگذاری مقدار بارگذاری دی اکسید کربن در محلول ورودی به بی تاثیر بودن این پارامتر پی برده شد.
Description: پایان‌نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی شیمی
URI: http://dl.pgu.ac.ir/handle/Hannan/18567
Type Of Material: پ‍ای‍ان‌ ن‍ام‍ه‌ ف‍ارس‍ی‌
Appears in Collections:Chemical Engineering مهندسی شیمی

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
T1225.pdfپایان‌نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی شیمی2.94 MBAdobe PDFThumbnail
Download    Request a copy


Items in HannanDL are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.