بررسی اثر متغیرهای عملیاتی و بهینه سازی فرایند جذب دی اکسیدکربن از گاز حاصل از احتراق توسط دی اتانول آمین با استفاده از روش سطح-پاسخ

در این پژوهش به منظور بررسی عملکرد محلول آبی دی اتانول آمین در فرایند جذب دی اکسیدکربن از گاز حاصل از احتراق، ضریب کلی انتقال جرم بر مبنای فاز گاز (KGaV) و شار انتقال جرم حجمی (NAaV) در شرایط عملیاتی مختلف شامل: دمای حلال ورودی 55-35 درجه سلسیوس، دبی گاز ورودی 100-50 لیتر بر دقیقه، دبی حلال ورودی 25/1-75/0 لیتر بر دقیقه، غلظت دی اکسیدکربن در گاز ورودی 15-5 درصد حجمی، بار حرارتی جوش آور 2/2-4/1 کیلووات و غلظت دی اتانول آمین در حلال 25-15 درصد وزنی، مورد بررسی قرار گرفت. جهت تحلیل نتایج و بهینه سازی شرایط از روش سطح-پاسخ باکس-بنکن استفاده شد. نتایج نشان داد که افزایش دبی حلال، دبی گاز، بار حرارتی جوش آور و غلظت دی اتانول آمین در حلال موجب افزایش مقادیر NAaV و KGaV می شود. با این حال افزایش غلظت دی اکسیدکربن در گاز ورودی مقدار NAaV و KGaV را به ترتیب افزایش و کاهش داد. تغییرات دما و غلظت دی اکسیدکربن در طول برج جذب نشان داد که جذب دی اکسیدکربن در نسبت های بالاتر دبی حلال به دبی گاز بیشتر می شود. با این حال افزایش طول برج بر افزایش میزان جذب تاثیرگذار است. در پایان بهینه سازی شرایط عملیاتی برج جذب انجام پذیرفت. حداکثر بودن همزمان مقدار NAaV و KGaV، تابع هدف در نظر گرفته شد. در شرایط عملیاتی بهینه مقادیر NAaV و KGaV به ترتیب به (kmol/h.m3) 01/15 و (kmol/h.m3.kPa) 07/3 به دست آمد.

Keywords:

جذب , دی اکسیدکربن , دی اتانول آمین , روش سطح-پاسخ , برج پرشده