بررسي عملكرد سيستم جذب سطحي و مدلسازي فرايند PSA در جداسازي مخلوط گازي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان . دانشكده مهندسي شيمي

كارشناسي ارشد

در اين رساله عملكرد برج جذب سطحي از نوع PSAمورد بررسي قرار گرفته است كه در آن جاذبهاي متخلخل جامد، تشكيل دهنده برج مي باشند. هدف ، طراحي برج ، جهت جداسازي مخلوط گازي به كمك جاذب جامد است . جهت بررسي عملكرد برج ، مدل هاي مختلفي براي تغييرات غلظت جزء جذب شونده در جاذب و همچنين در سيال ، در دو وضعيت جذب و دفع سطحي بدست آورده شده است . در اين مدل ها فرض شده كه واكنشي بين جزء جذب شونده و جاذب وجود نداشته باشد و مقاومت كنترل كننده مدل ، نفوذ ميكروپور در جاذب باشد. در حالتي كه تغييرات غلظت در جسم جاذب و يا در سيال مورد نظر باشد مي توان با داشتن اطلاعاتي نظير سرعت سيال - ضريب نفوذ - شعاع دانه اي جاذب - تخلخل بستر و همچنين طول بستر، رابطه مناسبي براي غلظت جذب شونده برحسب پارامترهاي زمان و يا طول (يا شعاع دانه هاي برج ) بدست آورد. در اين رساله ، سعي براين است كه با طرح يك مدل و حل آن به كمك روشهاي ممكن رابطه مناسبي براي تعيين غلظت و توجيه رفتار سيستم بدست آورد. با بستن موازنه جرم بر روي المانهايي از جاذب جامد و همچنين ستون جذب و تعميم دادن به كل جاذب و ستون ، مدل مورد نظر بدست مي آيد كه پس از حل آن ، برنامه كامپيوتري جهت استفاده آسان تر نوشته شده است . جهت حل مدل تغييرات غلظت در جاذب از روش تحليلي و براي حل مدل تغييرات غلظت در سيال از روشهاي عددي استفاده شده است و با نتايج حاصله از ساير مدلها، مقايسه شده و مشاهده گرديده كه در بررسي تغييرات غلظت در سيال با زمان ، هر چه طول مورد بررسي بيشتر باشد نمودار كشيده تر شده و اختلاف بين مدل و نتايج حاصله از ساير مدلها، كمتر مي گردد كه اين مي تواند ناشي از افزايش تعداد معادلات و يا افزايش تعداد گره هاي داخل ناحيه مورد بررسي ، باشد. اختلاف مشاهده شده بين مدل مورد بررسي و نتايج ساير مدلها در بررسي غلظت جذب شونده در جاذب ، مي تواند بدليل فرضيات ساده كننده اي باشد كه جهت مدل به كار گرفته شده است .

7135

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان

غلامرضا اعتماد

شاپور رودپيما