مشخصات پژوهش

عنوان	کاربرد برگشت جریان دوگانه در جداسازی هوا به روش جذب سطحی با نوسان فشار
نوع پژوهش	پایان‌نامه
کلیدواژه‌ها	جذب تناوبی فشار، جاذب های صنعتی، برگشت جریان دوگانه، جداسازی هوا
چکیده	جداسازی اکسیژن و نیتروژن از هوا به عنوان دو گاز حیاتی که در صنایع مختلف از جمله پزشکی، پتروشیمی، و فرآیندهای شیمیایی کاربرد گسترده ای دارند، همواره از اهمیت بالایی برخوردار بوده است. در این پژوهش، از فرآیند جذب نوسان فشار جریان برگشت دوگانه (DR-PSA) برای جداسازی همزمان این دو گاز استفاده شد. هدف اصلی این مطالعه، بهینه سازی شرایط عملیاتی یک واحد DR-PSA برای جداسازی هوا به منظور دستیابی به بالاترین خلوص و بازیابی اکسیژن و نیتروژن با استفاده از نرم افزار شبیه ساز Aspen Adsorption بود. در این راستا، تأثیر پارامترهای کلیدی نظیر زمان جذب یا برگشت سبک (t_(FE/LR) )، نرخ جریان برگشت سنگین (Q_HR )، فشار خلا (P_L )، و نرخ جریان خوراک (Q_F ) بر عملکرد فرآیند DR-PSA برای جداسازی هوا مورد بررسی قرار گرفت. پس از انجام شبیه سازی ها شرایط بهینه برای این چهار پارامتر به ترتیب برابر با s60، m^3/h3/0، bar4/0 و m^3/h3/0 تعیین شد. همچنین، در شرایط عملیاتی بهینه، عملکرد دو جاذب زئولیتی LiLSX و 13X مقایسه شد. علاوه بر این، در شرایط بهینه، عملکرد دو جاذب زئولیتی LiLSX و 13X مقایسه شد. نتایج نشان داد که جاذب LiLSX قادر به دستیابی به خلوص 4/99% برای اکسیژن و 2/99% برای نیتروژن بود. همچنین، بازیابی اکسیژن و نیتروژن نیز به ترتیب 5/98% و 5/95% گزارش شد. بهره وری اکسیژن با جاذب LiLSX به مقدار mol/kg.h556/0 رسید و مصرف انرژی kWh.Nm^3/O_2 21/1 ثبت شد. در مقابل، جاذب 13X با خلوص 8/92% برای اکسیژن و 4/92% برای نیتروژن، بازیابی 91% برای اکسیژن و 4/93% برای نیتروژن عملکرد کمتری ارائه داد. بهره وری اکسیژن با این جاذب به mol/kg.h381/0 رسید و مصرف انرژی kWh.Nm^3/O_278/1 برای این جاذب ثبت شد.
پژوهشگران	محمدرضا تشانی (دانشجو)، مسعود مفرحی (استاد راهنما)، حسین رهیده (استاد مشاور)