مدل سازی فرایند جذب شیمیایی دی اکسید کربن در تماس دهنده های غشائی الیاف توخالی

در سالهای اخیر تماس دهنده های غشائی الیاف توخالی به عنوان وسیله ای برای جداسازی گاز، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این تحقیق یک مدل ریاضی دو بعدی ارائه شده است تا فرایند جذب همراه با واکنش شیمیایی دی اکسید کربن در تماس دهنده های غشائی الیاف توحالی از نوع گاز - مایع را مطالعه کنیم. در مدل ارائه شده، تماس دهنده غشائی به 3 بخش شامل: پوسته ، لوله و غشاء تقسیمبندی میشود و سپس معادلات پیوستگی با موازنه جرم روی جزء منتقل شونده در 3 ناحیه بدست میآیند. در این مدل، بر خلاف مدلهای قبلی هر دوی نفوذ محوری و شعاعی در نظر گرفته شده است. داخل لوله از توزیع سرعت سهموی استفاده می شود و توزیع سرعت داخل پوسته به وسیله مدل Happel تعیین می شود. معادلات بدست آمده برای 3 بخش تماس دهنده از طریق روش عددی بر مبنای روش المان محدود حل می شود. برای بررسی صحت مدل، نتایج مدل سازی با داده های آزمایشگاهی موجود در نوشته ها برای جذب دی اکسید کربن به وسیله محلول آمینها مقایسه شد که توافق بسیار خوبی را نشان داد. نتایج مدل سازی نشان می دهند که افزایش سرعت مایع جذب کننده باعث افزایش درصد جداسازی و افزایش سرعت گاز باعث کاهش جداسازی می شود.

کلیدواژه ها:

تماس دهنده های غشائی الیاف توخالی ، دی اکسید کربن ، مدل سازی ریاضی ، جذب شیمیایی ، جداسازی گاز