مدل سازی ترمودینامیکی جداسازی کربن دی اکسید از سوخت گازی با استفاده از هیدرات های نیمه کلاتریت در حضور بهبود دهنده ها

جداسازی دی اکسی کربن CO2 از سیستم های مختلف، همواره یکی از موضوعات مهم در حوزه ی مهندسی فرآیند و محیط زیست بوده است. انتشار بیش از حد CO2 یکی از عمده دلایل گرمایش زمین و مشکلات زیست محیطی می باشد. بنابراین جداسازی CO2 از سیستم های مختلف ضروری است. مخلوط های گازی بیوگاز CH4+CO2 سوخت گازی H2+CO2 و گاز دودکش N2+CO از عمده سیستم های نشر CO2 به شمار می روند. روش های مرسوم در جداسازی مشکلاتی از قبیل خوردگی بالا، مصرف انرژی بالا، هزینه ی زیاد و ظرفیت پایین دارند. بنابراین، روش های نوین مانند جداسازی بر مبنای هیدرات گازی به عنوان روشی جهت جداسازی گازهای گلخانه ای توجهات ویژه ای را به خود اختصاص داده است . شرایط مناسب برای تشکیل هیدرات دمای پایین و فشار بالا می باشد که این موضوع یک مشکل اساسی در فرآیند جداسازی می باشد. بهبوددهنده ها می توانند شرایط تشکیل هیدرات را تسهیل دهند. نمک های چهار جزیی آمونیوم نظیر تترا نرمال بوتیلآمونیوم برمید TBAB تترا نرمال بوتیلآمونیوم کلرید TBAC نقش مهمی را در مطالعات انجام شده ایفا می کنند. در این تحقیق مدل جامع ترمودینامیکی برای جداسازی CO2 از سیستم های مذکور با استفاده از داده های تعادلی هیدرات های نیمه کلاتریت در حضور بهبودهنده ها ارایه شده است. از مدل واندرواس پلاتیو PARICAUD برای مدلسازی ترمودینامیکی استفاده شده است . خواص ترمودینامیکی فاز مایع با استفاده از E-NRTL و خواص ترمودینامیکی گازها با استفاده از معادله ی حالت PC-SAFT بدست آورده شده است. نتایج نشان داد که مدل ارایه شده تطابق خوبی با داده های آزمایشگاهی دارد.

Keywords:

جداسازی کربن دی اکسید , هیدرات نیمه کلاتریت , مدلسازی ترمودینامیکی