حامد رشیدی

افزایش غلظت دی اکسیدکربن در اتمسفر موجب مشکلات مهم زیست محیطی نظیر پدیده گلخانه ای شده است که تبعاتی چون گرمایش زمین و تغییر اکوسیستم را در پی دارد. با توجه به این امر، ارایه روش های نوین و اقتصادی برای جداسازی این گاز از اهمیت بالایی برخوردار است. جذب گاز دی اکسیدکربن توسط آلکانول آمین ها در برج جذب رایج ترین روش برای استحصال این گاز می باشد. استحصال این گاز در صنعت به دو منظور صورت می گیرد، اول حذف آن از گازترش به عنوان یک گاز همراه مضر در صنایع پالایش گاز و دوم جذب و استفاده از آن به عنوان گازی که خوراک برخی از واحدهای پتروشیمیایی می باشد. در این مطالعه پس از ساخت و طراحی یک واحد جذب در مقیاس آزمایشگاهی، با استفاده از روش سطح-پاسخ باکس-بنکن تأثیر شرایط عملیاتی مختلف ازجمله دبی حلال ورودی (75/0، 1و 25/1 لیتر بر دقیقه)، دمای حلال ورودی (35، 45 و 55 سانتی گراد)، دبی گاز ورودی (50، 75 و 100 لیتر بر دقیقه) ، بار حرارتی جوش آور (4/1، 8/1 و 2/2 کیلووات) ، غلظت دی اکسیدکربن گاز ورودی (5، 10 و 15 درصد حجمی دی اکسیدکربن) و غلظت آمین در حلال (15، 5/22 و 30 درصد وزنی برای مونو اتانول آمین و 15، 20 و 25 درصد وزنی برای دی اتانول آمین) بر فرآیند جذب دی اکسیدکربن موردبررسی قرار گرفت. پاسخ ها در این پژوهش درصد جذب، میزان جذب، شار انتقال جرم، ضریب کلی انتقال جرم در فاز گاز و انرژی مصرفی به ازای دی اکسیدکربن تولیدی می باشند. با این حال بسته به نوع واحد جذب هر کدام از پاسخ های فوق اهمیت ویژه خود را دارند. در شرایطی که حداقل شدن درصد دی اکسیدکربن در گاز خروجی هدف باشد، یا به عبارتی حداکثر درصد جذب صورت بگیرد، شرایط عمملیاتی اگر در دمای 45 درجه سانتی گراد، غلظت دی اکسیدکربن در گاز ورودی 5 درصد حجمی(مولی) ، دبی گاز ورودی 50 لیتر بر دقیقه، دبی حلال ورودی 25/1 لیتر بر دقیقه، بار حرارتی 2/2 کیلووات برای جوش آور و غلظت آمین در حلال حداکثر (30 درصد وزنی برای مونواتانول آمین و 25 درصد وزنی برای دی اتانول آمین) تنظیم شوند درصد جذب 95 درصدی برای مونواتانول آمین و 84 درصدی برای دی اتانول آمین حاصل می گردد. با این حال در این بهینه سازی انرژی مصرفی و هزینه عملیاتی در نظر گرفته نشده است. بنابراین در بخش دیگری از بهینه سازی، شرایط به گونه ای در نظر گرفته شد که علاوه بر حداکثرسازی درصد جذب و شار انت