03 مهر 1400
مسعود مفرحي

مسعود مفرحی

مرتبه علمی: استاد
نشانی: دانشکده مهندسی نفت، گاز و پتروشیمی - گروه مهندسی شیمی
تحصیلات: دکترای تخصصی / مهندسی شیمی
تلفن: 07331222613
دانشکده: دانشکده مهندسی نفت، گاز و پتروشیمی

مشخصات پژوهش

عنوان
مدلسازی و شبیه سازی فرایند جداسازی گاز CO2 توسط محلول AMP و پیپرازین
نوع پژوهش پارسا
کلیدواژه‌ها
carbon dioxide, Piprazine,Simulation, Amine solution
پژوهشگران فروتن ارخلو محمدرضا (دانشجو) ، مسعود مفرحی (استاد راهنما) ، احمد لک (استاد مشاور)

چکیده

گرم شدن کره زمین تهدید جدی برای سکونت بشر در کره ی خاکی محسوب می شود که همه ی جنبه های زندگی انسان را تحت تاثیر قرار می دهد. یافتن دلایل گرم شده زمین و رفع آن ها دغدغه ی امروز بسیاری از دانشمندان می باشد. پدیده ی اثر گلخانه ای مهمترین و اصلی ترین عامل این گرماست. جلو گیری از انتشار گازهایی که بوحود آورنده ی این پدیده را محسوب می شوند، کاربردی ترین راه جلوگیری از تشدید اثر گلخانه ای است. گاز دی اکسید کربن که عمدتا حاصل از سوختن سوخت های فسیلی است، از موثرترین گازهای گلخانه ای در ایجاد وضع موجود به شمار می آید. هدف از این پژوهش آن است تا با مدلسازی و شبیه سازی واحد حذف دی اکسید کربن به مدلی برای پیش بینی رفتار پارامترهای مختلف در فرایند حذف رسید. بدلیل صرفه ی اقتصادی ، انعطاف پذیری فرایند نسبت به پارامترهای مختلف و تغییرات و همچنین بازدهی خوب در جداسازی، فرایند جذب با آمین در برج پرشده، جهت این کار انتخاب شد. AMP از آمین های نوع سوم با ظرفیت بار گذاری بالای CO2 ، خورندگی کم، فراریت کم ، نرخ حرارت واکنش کم و... برای این تحقیق انتخاب گردید و نیز با توجه به نرخ واکنش کم واکنش با دی اکسید کربن از پیپرازین( PZ ) که یک فعال کننده است، برای بهبود جداسازی استفاده شد. مدلسازی با دو رویکرد مبتنی بر نرخ و تعادلی دو روش مدلسازی این فرایندها است که در این پژوهش از هر دو روش استفاده شد. حل عددی این مدل ها به کمک نرم افزار MATLAB® انجام شده است. همچنین شبیه سازی فرایند با نرم افزار ASPEN PLUS برای مقایسه ی بهتر نتایج مدلسازی صورت گرفت. مقایسه ی مدل ها با داده های تجربی، انطباق قابل قبول آن ها را نشان می دهد. از آنالیز حساسیت انجام شده ی پارامترهای مختلف نیز می توان نشان داد که با افزایش غلظت پایپرازین، افزایش نرخ جریان و دمای محلول آمین و کاهش جریان گاز می توان به درصد بالاتری از جداسازی رسید. البته تاثیر دمای محلول اندک بود و با بررسی میزان اثرگذاری مقدار بارگذاری دی اکسید کربن در محلول ورودی به بی تاثیر بودن این پارامتر پی برده شد.