توضیحات
جذب کربن دی اکسید (CO₂) یکی از چالش‌های مهم در زمینه کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و کنترل آلودگی هوا است. یکی از روش‌های رایج برای جذب CO₂، استفاده از برج‌های دیواره مرطوب است که در آن گاز حاوی CO₂ با یک محلول جاذب مانند آمونیاک در تماس قرار می‌گیرد. در این فرآیند، CO₂ در محلول آمونیاک حل شده و تشکیل ترکیبات کربنات و بی‌کربنات می‌دهد.
جذب گازهای اسیدی یکی از مهمترین مراحل پالایش گاز بعد از استخراج از اعماق زمین است. گازهای کربن دی اکسید و سولفید هیدروژن از مهمترین گازهای ترش هستند که به دلیل زیست محیطی و در جهت تأمین سلامت مصرف کنندگان از گاز جدا میشوند. ازین رو جداسازی گازهای ترش برای جلوگیری از خوردگی لوله های انتقال گاز و پیشگیری های زیست محیطی الزامی است. برج های دیواره مرطوب از جمله تجهیزات صنعتی هستند که در جذب گازهای ترش از متان استخراج شده مورد استفاده قرار میگیرند.
اصول عملکرد برج دیواره مرطوب
برج دیواره مرطوب یک دستگاه عمودی است که در داخل آن، یک لایه نازک از محلول جاذب (آمونیاک) به صورت فیلم روی دیواره داخلی برج جریان می‌یابد. گاز حاوی CO₂ نیز به صورت موازی با جریان محلول جاذب از پایین برج وارد شده و در تماس با آن قرار می‌گیرد. در اثر تماس گاز و محلول، CO₂ از فاز گاز به فاز مایع منتقل شده و در محلول آمونیاک جذب می‌شود.
مراحل اصلی فرآیند
- تماس گاز و محلول: گاز حاوی CO₂ از پایین برج وارد شده و با محلول آمونیاکی که به صورت فیلم روی دیواره داخلی جریان دارد، تماس پیدا می‌کند.
- انتقال جرم: CO₂ از فاز گاز به فاز مایع منتقل شده و در محلول آمونیاک حل می‌شود.
- واکنش شیمیایی: CO₂ با آمونیاک واکنش داده و ترکیبات کربنات و بی‌کربنات آمونیوم را تشکیل می‌دهد.
- جداسازی CO₂: محلول غنی از کربنات و بی‌کربنات از پایین برج خارج شده و برای احیا و بازیابی آمونیاک به واحد احیا ارسال می‌شود.
در این پروژه برج دیواره مرطوبی که در آن از محلول مونو اتانول آمین برای جذب گاز دی اکسیدکربن استفاده شده است، با استفاده از نرم افزار متلب شبیه سازی شده است. نتایج مطلوب و قابل انتظاری حاصل شده است. در این شبیه سازی مهمترین قسمت کار انتخاب یک روش درخور برای گسسته سازی معادلات بقا و به دست آوردن پروفایل فشار و سرعت میباشد.
مدلسازی انجام شده از روی مقاله زیر انجام شده است:
115 خط کد نویسی در متلب انجام شده و داده های نتایج با مقاله مطابقت کامل را دارد. همچنین این پروژه دارای گزارش کار جزئی نیز می باشد. شماتیک مدل انجام شده در متلب در شکل زیر نمایش داده شده است.
جهت خرید این پروژه و یا کسب اطلاعات بیشتر از طریق لینک زیر اقدام فرمایید.