@article { author = {Khafrinezhad, Davood and Ameri, Elham and Esmaeili-Faraj, Seyyed Hamid}, title = {Experimental study and modeling of simultaneous absorption of CO2 / H2S mixture by silica-water nanofluid in a packed bed column}, journal = {Journal of Separation Science and Engineering}, volume = {13}, number = {2}, pages = {39-51}, year = {2022}, publisher = {Shahid Bahonar University of Kerman Iranian Association of Chemical Engineering}, issn = {2008-3963}, eissn = {}, doi = {10.22103/jsse.2021.3067}, abstract = {In this research, mathematical modeling for the absorption process of carbon dioxide and hydrogen sulfide gases using silica-water nanofluid has been performed in a packed bed column. A laboratory apparatus consisting of two towers packed with plastic Raschig rings was prepared for the absorption and desorption process. Experimental tests were performed for three flow rates of 3, 7 and 15 LPM for gas and 0.35, 0.50 and 1 LPM for liquid and the molar fraction of CO2 and H2S in two phases of gas and the liquid are measured. The modeling of the process was done using the overall and partial mass balance equations. Comparison of the obtained model results with the experimental results shows a close correlation between the experimental data and the model and the average relative error was about 10%. Using the obtained model, the component concentration, transferred molar flux and mass flux for liquid and gas are plotted along the column. The results show that with increasing the gas flow rate, both the rate of mass transfer and the slope of the molar fraction gas components were increased. On the other hand, the mass transfer flux in higher gas flow rates achieved to more than twofold. Also, the mass transfer of carbon dioxide was higher than that of hydrogen sulfide, which is due to the higher concentration of carbon dioxide in the inlet gas.}, keywords = {Absorption,Nanofluid,Silica nanoparticles,packed bed column,Modeling}, title_fa = {مطالعه تجربی و مدلسازی جذب همزمان مخلوط CO2/H2S توسط نانوسیال سیلیس-آب در یک برج پرشده}, abstract_fa = {در این تحقیق مطالعه تجربی و مدلسازی ریاضی فرآیند جذب گازهای دی اکسید کربن و سولفیدهیدروژن با استفاده از جاذب نانوسیال سیلیس-آب در یک برج پرشده انجام شده است. یک دستگاه آزمایشگاهی متشکل از دو برج پرشده با حلقه های راشیگ پلاستیکی جهت فرآیند جذب و دفع آماده شد. آزمایشات تجربی برای سه شدت جریان ۳، ۷ و ۱۵ لیتر بر دقیقه برای گاز و 0/35، 0/50 و ۱ لیتر بر دقیقه برای مایع انجام شده و کسر مولی دی اکسید کربن و سولفیدهیدروژن در دو فاز گاز و مایع بدست آمده است. سپس با استفاده از موازنه جرم کلی و جزئی، سیستم مورد بررسی مدل شده است. مقایسه نتایج مدل بدست آمده با نتایج تجربی نشان از تطابق نزدیک بین داده های تجربی و مدل دارد و متوسط خطای نسبی حدود ۱۰ درصد بوده است. با استفاده از مدل بدست آمده نمودار غلظت اجزاء، شار مولی انتقال جرم و شار جرمی برای مایع و گاز ترسیم شده است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش شدت جریان گاز میزان شدت انتقال جرم افزایش می یابد و شیب تغییرات کسر مولی در هر دو فاز مایع و گاز افزایش می یابد. از طرفی شار انتقال جرم فاز گاز در شدت جریانهای بالای خوراک گازی بیش از دو برابر افزایش نشان می-دهد. همچنین شدت انتقال جرم دی اکسید کربن بیشتر از سولفید هیدروژن بوده است که علت آن بالاتر بودن غلظت دی اکسید کربن در گاز ورودی است.}, keywords_fa = {جذب,نانوسیال,نانوذرات سیلیس,برج پر شده,مدلسازی}, url = {https://jsse.uk.ac.ir/article_3067.html}, eprint = {https://jsse.uk.ac.ir/article_3067_8e4516dd4d48e4e36c93d9b3d7d0db6a.pdf} }