حامد رشیدی

جداسازی دی اکسیدکربن از جمله فرآیندهای مهم و کاربردی در صنایع شیمیایی، گاز و پتروشیمی می باشد. به طور کلی جداسازی دی-اکسیدکربن از مخلوط های گازی به دو دلیل عمده صورت می گیرد. اول استحصال آن به عنوان یک گاز کاربردی و با ارزش (در صنایع غذایی، پتروشیمیایی، ازدیاد برداشت نفت و ...) و دوم جداسازی و حذف آن از مخلوط گازها به عنوان یک گاز مخرب از دیدگاه صنعتی (تصفیه گاز طبیعی) و محیط زیستی (به عنوان یکی از مهم ترین گازهای گلخانه ای). در این بین امروزه جذب و حذف دی اکسیدکربن از گازهای ورودی به اتمسفر (عموما گاز حاصل از احتراق در نیروگا ه ها) نسبت به سایر عوامل اهمیت بیش تری یافته است. از این رو فرآیندهای صنعتی برای جداسازی دی اکسیدکربن بسیار مورد توجه قرار گرفته است. یکی از پرکاربردترین این فرآیند ها جذب دی اکسیدکربن در برج های پرشده توسط محلول های آمینی می باشد. با این حال نقطه ضعف اصلی این فرآیند مصرف بالای انرژی آن می باشد. بیش از 80 درصد انرژی مصرفی این فرآیند مربوط به بخش بازیابی حلال یا به عبارتی دمای بازیابی می باشد. بنابراین معرفی حلال های آمینی که با حفظ توانایی راندمان جذب بالا، انرژی کمتری برای بازیابی نیاز داشته باشند به عنوان یک راه حل مطرح بوده است. حلال های آمینی به علت محدودیت های فرآیندی و شیمیایی ( ویکوزیته بالا، خورندگی و . . .) عموما به صورت ترکیبی با آب مورد استفاده قرار می گیرند. ظرفیت گرمایی ویژه، گرمای نهان تبخیر بالا و نقطه جوش زیاد آب نیازمند اعمال دمای بازیابی بالا و در نتیجه مصرف بیش تر می گردد. از این رو استفاده از متانول به جای آب به عنوان یک راه حل پیشنهاد می گردد. در این پژوهش از مخلوط دی اتانول آمین و متانول به عنوان حلال بهینه برای فرآیند جذب دی اکسیدکربن استفاده شد. بدین منظور از یک سامانه جذب استفاده گردید. بخش اصلی این سامانه متشکل از دو بستر آکنده به عنوان بسترهای جذب و دفع می باشد. بخش دیگر این سامانه نیز شامل نیرومحرکه انتقال سیال، مبدل های حرارتی و آنالیزور و تعدادی ادوات جانبی بود. در این پژوهش ابتدا چندین متغیر عملیاتی مهم برای تعیین کارآمدی حلال ترکیبی دی اتانول آمین-متانول جهت جذب دی اکسیدکربن در نظر گرفته شد. این متغیرهای عملیاتی شامل دبی حلال ورودی (5/1 – 5/0 لیتر بر دقیقه)، دمای حلال ورودی (65 -25 سانتی گراد)، دبی گاز ورودی (15