نام پژوهشگر: امیر علوی نسب

جداسازی ترکیبات اسیدی گازهای فرآیندی و سنتز شده با استفاده از غشا (مدلسازی فرآیند)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی شیمی 1387
  امیر علوی نسب   طاهره کاغذچی

ترکیبات اسیدی و گازهای فرآیندی از جمله موادی هستند که در بسیاری از فرآیندهای کاتالیستی از عناصر نامطلوب به شمار می آیند. دی اکسید کربن از جمله گازهای اسیدی می باشد که می تواند موجب خوردگی سیستمهای انتقال و ذخیره سازی شود. لذا در بسیاری از صنایع از قبیل فرآیند گاز طبیعی، بهبود بازیافت نفت، خالص سازی بیوگاز و بسیاری از صنایع دیگر واحد جداسازی گاز دی اکسید کربن وجود دارد. امروزه به علت مزایای فرآیند غشایی در مقایسه با فرآیندهای جداسازی سنتی، استفاده از غشاها در صنایع مختلف رو به رشد است. در این پروژه مقدما جداسازی گاز دی اکسید کربن از میان گازهای اسیدی و فرآیندی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور سه مجموعه پارامترهای هندسی، پارامترهای جریان و نوع حلال به کار رفته در غشا به صورت جداگانه مورد تحقیق قرار گرفت. لذا، یک برنامه رایانه ای برای مدلسازی معادلات حاکم در سیستم غشایی مسطح تدوین گردید. معادلات به صورت دو بعدی در این فضای محاسباتی با روش حجم محدود حل شد. سپس با تغییر پارامترهای میدان، اثر هر یک بررسی شد. نتایج حاصل از مدل سازی صورت گرفته نشان می دهد که کاهش نسبت ضخامت غشا به ضخامت فاز گاز، نقش بسزایی در جداسازی گاز دی اکسید کربن ایفا می کند. نوع حلال بکار رفته در سیستم غشایی در میزان جداسازی co2 بسیار حایز اهمیت می باشد، لذا در این پروژه اثر استفاده از حلال آب و آمین بررسی شد. با مقایسه مقادیر بدست آمده در استفاده از این دو حلال مشخص گردید که استفاده از جاذب آمین مقدار بیشتری گاز دی اکسید کربن را در مقایسه با حلال آب جذب می کند. علت این افزایش جذب، واکنش شیمیایی بین آمین و دی اکسید کربن می باشد. در بررسی پارامترهای جریان مشخص گردید که جریان ناهمسو عملکرد بهتری در مقایسه با جریان بصورت همسو از خود نشان می دهد. اختلاف بین جذب در هنگام استفاده از حلال آمین بین جریان ناهمسو و همسو بیشتر از حالت استفاده از حلال آب می باشد. محاسبات نشان می دهد که میزان اختلاف در حالت جریان همسو و ناهمسو بیش از دو برابر حلال آب می باشد. در بررسیهای انجام شده در زمینه سرعت سیال، این نتیجه حاصل شد که کاهش در مقدار سرعت گاز در میزان جداسازی گاز بسیار موثر است.