مطالعه تجربی و مدلسازی جذب همزمان مخلوط CO2/H2S توسط نانوسیال سیلیس-آب در یک برج پرشده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضا، شهرضا، ایران

2 عضو هیئت علمی دانشگاه ازاد اسلامی، واحد شهرضا

3 گروه مهندسی شیمی دانشکده مهندسی شیمی و مواد دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

10.22103/jsse.2021.3067

چکیده

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.

کلیدواژه‌ها