Skip to main content
SUPERVISOR
Saied Nouri-Khorasani,Mohsen Nasresfahany
سعید نوری خراسانی (استاد راهنما) محسن نصراصفهانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Firooze Dianati
فیروزه دیانتی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
In this study, mathematical modeling of CO 2 reactive absorption by monoethanolamine solution in spray and packed column has been investigated. Considering liquid film formation and effect of it on gas phase mass transfer coefficient and absorption efficiency is one of the novelty aspects of this study. Ignoring liquid film formation causes error 10%. A tuning coefficient for gas phase mass transfer in no film modeling with 80% of experimental data using Genetic Algorithm was achieved. Inter tuning coefficient in no film modeling causes modeling results be closer to experimental data with determination coefficient 0.89 and film modeling results with determination coefficient 0.93. Also temperature effects and droplet diameter changing was considered that are another novelty aspects in this study. Effect of some parameters like gas flow rate, liquid flow rate, liquid to gas flow ratio, monoethanolamine concentration in liquid phase and CO 2 concentration in gas phase on absorprion efficiency have been investigated. Results of this modeling show that gas phase mass transfer coefficient in spray column is 2-7 more than packed column. In final, using Genetic Algorithm, some operation conditions have been optimized. Maximum absorption efficiency for spray and packed column were 100% and 86% resoectively. Keywords: CO 2 , spray column, packed column, monoethanolamine, reactive absorption, genetic algorithm
در پژوهش حاضر، مدل سازی ریاضی فرآیند جذب واکنشی دی اکسید کربن توسط محلول مونواتانول آمین در ستون های پاششی و پرشده بررسی شده است. در نظر گرفتن تشکیل فیلم مایع روی دیواره ستون در محاسبات تعیین ضریب انتقال جرم فاز گاز و بازدهی ستون از جمله نکات برجسته این مدل سازی می باشد. تشکیل فیلم مایع که در اثر برخورد قطرات با دیواره اتفاق می افتد، تأثیر بسزایی در تطبیق نتایج مدل با واقعیت(داده های تجربی) دارد؛ چنانچه در نظر نگرفتن تشکیل فیلم در محاسبات ضریب انتقال جرم فاز گاز، خطایی برابر ??درصد ایجاد می کند. همچنین در نظر گرفتن یک ضریب اصلاح کننده برای ضریب انتقال جرم فاز گاز و محاسبه آن با استفاده از ?? درصد داده های تجربی توسط الگوریتم ژنتیک، در این پژوهش توانسته است در نظر نگرفتن تشکیل فیلم در مدل سازی ریاضی ستون پرشده را تصحیح نموده و نتایج مدل را به واقعیت نزدیک نماید. اعمال ضریب اصلاح کننده w در مدل ریاضی بدون فیلم، نتایج مدل را با ضریب تشخیص ??/? به نتایج مدل ریاضی با در نظر گرفتن تشکیل فیلم مایع و با ضریب تشخیص ??/? به نتایج تجربی مرتبط می سازد. علاوه بر این در نظر گرفتن تغییرات دمایی هر دو فاز گاز و مایع و محاسبه تغییرات قطر قطره در ارتفاع ستون در این مدل سازی، موجب نزدیک شدن نتایج حاصل از مدل سازی با داده های تجربی شده است. اثر پارامترهایی همچون: دبی فاز مایع، دبی فاز گاز، نسبت دبی مایع به دبی گاز، غلظت محلول مونواتانول آمین، غلظت دی اکسید کربن در فاز گاز و ... بر روی میزان بازدهی جذب بررسی شده اند. نتایج این پژوهش نشان داد که ضریب انتقال جرم فاز گاز محاسبه شده برای ستون پاششی، 2 تا 7 برابر بیشتر از ضریب انتقال جرم محاسبه شده برای ستون پرشده می باشد. به منظور تعیین بیشترین بازدهی جذب در ستون های پاششی و پرشده در شرایط عملیاتی این پژوهش، از تکنیک الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. بیشترین بازدهی جذب در شرایط عملیاتی بهینه محاسبه شده توسط الگوریتم ژنتیک برای ستون های پاششی و پرشده به ترتیب ??? درصد و ?? درصد به دست آمد که نشان دهنده برتری ستون پاششی نسبت به پرشده در این پژوهش می باشد. کلمات کلیدی: ستون پاششی- ستون پرشده- دی اکسیدکربن- محلول مونواتانول آمین- جذب واکنشی- الگوریتم ژنتیک

ارتقاء امنیت وب با وف بومی