مشخصات پژوهش

صفحه نخست /شبیه سازی برج جذب دی اکسید ...
عنوان شبیه سازی برج جذب دی اکسید کربن در محلول آبی سود سوزآور با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی
نوع پژوهش پایان نامه
کلیدواژه‌ها دی اکسید کربن، برج جذب، محلول سودسوزآور، شبیه سازی، دینامیک سیالات محاسباتی، آکندن منظم
چکیده گاز گلخانه‌ائی دی اکسید کربن از احتراق سوخت‌های فسیلی ایجاد می‌شود، و انتشار آن اصلی‌ترین عامل گرم شدن کره زمین و تغییرات اقلیمی است. امروزه توجه زیادی به جداسازی گاز دی اکسید کربن از گاز دودکش شده است. همچنین در خیلی از فرآیندهای شیمیائی صنعتی نیاز به جداسازی دی اکسید کربن از جریان‌های گازی وجود دارد. یکی از روش‌های جداسازی دی اکسید کربن از فاز گاز روش جذب حلال است. طراحی، بهره بردای، و بهینه سازی برج جذب دی اکسید کربن نیاز به شبیه سازی دارد. در این کار، برج جذب دی اکسید کربن با محلول آبی سودسوزآور به عنوان حلال با روش دینامیک سیالات محاسباتی و استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت شبیه سازی شده است. برج های شبیه سازی شده ناهمسو آکنده، با آکنه های منظم ملاپک 250. X. بودند. شبیه سازی‌ها در حالت سه بعدی بودند، و در آنها از روش اولرین-اولرین استفاده شد. ابتدا؛ هیدرولیک برج با آکنه منظم با رهیافت محیط متخلخل و سیالات آب و هوا شبیه سازی شد. در مرحله بعدی؛ برج صنعتی جذب دی اکسید کربن از گاز خروجی از راکتور فشار بالای تولید پلی اتیلن سبک شبیه سازی شد. در این مورد، از مدل سینتیک پورسکی و مونیوک، و نیز رهیافت محیط متخلخل استفاده شد. نتایج حاصل از شبیه سازی از طریق مقایسه با سایر مقالات و نتایج تجربی معتبر شدند. اثرات شرایط عملیاتی برج جذب مقیاس صنعتی شامل شدت جریان گاز (1 تا m/s 2)، شدت جریان مایع (05/0 تا m/s 1/0)، غلظت دی اکسید کربن در فاز گاز ورودی (005/0 تا 01/0 جزء جرمی) ، غلظت محلول هیدروکسید سدیم در مایع ورودی (013/0 تا 1017/0 جزء جرمی) بررسی شدند. نتایج نشان دادند که با افزایش شدت جریان‌های گاز و مایع، غلظت دی اکسید کربن در گاز خروجی افزایش می‌یابد. افزایش غلظت دی اکسید کربن در گاز ورودی، غلظت دی اکسید کربن در گاز خروجی را افزایش داد؛ در حالیکه افزایش غلظت هیدروکسید سدیم در حلال ورودی، موجب افزایش انتقال جرم، و کاهش غلظت دی اکسید کربن در گاز خروجی شد.
پژوهشگران فرانک اخلاقیان طاب (استاد راهنما)، عادل مجیدی (دانشجو)، رضا بیگزاده (استاد مشاور)