توضیحات
جذب دی اکسید کربن در سالهای اخیر اهمیت ویژه ای یافته است. همانطور که می دانید سالیانه مقدار زیادی کربن دی اکسید از منابع متفاوتی مانند نیروگاه ها، آتش سوزی های جنگل ها، سوخت های فسیلی و … وارد اتمسفر می شود به طور مثال گار خروجی از نیروگاه های برق به تنهایی حاوی 12 درصد از این ماده است. ورود این آلاینده باعث تغییرات آب و هوا، گرمایش جهانی، تولید گاز های گلخانه ای و اثرات منفی مانند آب شدن یخچال های طبیعی می شود، مواردی که ذکر شد سبب توجه بیشتر به روش های جذب و جداسازی این آلاینده از هوا گردیده است. در میان روش های مختلف حذف گاز دی اکسیدکربن از گازهای دودکش، فرایند جذب واکنش دار با حلال آبی مونواتانول آمین (MEA)، مهم ترین گزینه در کاربردهای صنعتی سال های اخیر بوده است.
فرایند جذب کربن دی اکسید
در این روش از حلال های شیمیایی برای جذب CO2 استفاده می شود، به طور مثال در واحد شیرین سازی گاز که وظیفه حذف گاز های ترش همانند H2S و CO2 را دارد ، واحد جذب دی اکسید کربن (absorption unit) به طور معمول از آلکانول آمین ها برای جذب CO2 استفاده می کند.
گازحاوی CO2 را از جاذب مایع یا جامد که توانایی جذب کربن دی اکسید را دارد عبور می دهند و سپس جاذب بارگیری شده به ظرف دیگری انتقال پیدا می کند، در آنجا پس از حرارت دادن و کاهش فشار، کربن دی اکسید جذب شده، آزاد می شود و جاذب حاصل از مرحله احیا برای جذب بیشتر در یک فرآیند دوره ای به مرحله قبل می رود.
جاذب های مورد استفاده در روش شیمیایی
به طور کلی جاذب های متفاوتی در واحد جذب استفاده می شود که می توان به صورت زیر تقسیم بندی کرد:
- حلال های آمینی (همانند مونو اتانول آمین ودی اتانول آمین)
- دی متیل اترپلی اتیلن گلیکول (دی آلکیل اترالکل)
- آلکیل کربنات
- آمونیاک سرد
علاوه بر موارد ذکر شده، حلالهای پیچیده ی جدید و جاذب های جامدی در حال تولید هستند که به طور خاص برای جذب کربن دی اکسید ساخته شده اند که شامل کربن های فعال مایعات و پلیمرهای یونی می باشند. جاذب های ذکر شده بالا به سبب ویژگی هایی از قبیل نیاز به انرژی پایین، فراریت کم و پایداری بالا، انتخاب پذیری مناسب در جذب، مقاومت شمیایی در برابر ناخالصی ها و هزینه کم تولید در این روش مورد استفاده قرار می گیرند.
در حال حاضر جذب شیمیایی CO۲ با محلول های آبی آلکانو آمینی متداول ترین روش تجاری جداسازی با بازدهی بالا در صنعت است. در این پروژه فراین جذب کربن دی اکسید به کمک حلال های آمینی از روی دو مقاله زیر شبیه سازی شده است. جهت مشاده و دانلود مقاله ها بر لینک زیر کلیک کنید.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S175058361300039X
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ie800414v
این شبیه سازی در نرم افزار اسپن پلاس انجام شده و بخشی از نتایج به شرح زیر می باشد. شکل های زیر پروفایل درصد کربن دی اکسید در حلال مورد استفاده و پروفایل دمایی را نشان می دهند.
جهت خرید پروژه و یا کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن، از طریق لینک زیر اقدام نمایید.