عنوان پایان‌نامه
مدل سازی پارامتر های انتقال جرم در ستون جذب گاز - مایع پر شده
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی- فرآیندهای کاغذسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 68907
- تاریخ دفاع
- ۲۸ تیر ۱۳۹۰
- دانشجو
- مریم اسدی
- استاد راهنما
- حسین ابوالقاسمی
- چکیده
- فرآیند جذب گاز با واکنش شیمیایی توسط حلال¬های مایع به طور وسیعی در عملیات تصفیه گازهای اسیدی و خالص¬سازی گاز به کار می¬رود. در این تحقیق تجربی، آزمایش¬های جذب شیمیایی گاز دی¬اکسیدکربن توسط محلول آبی هیدروکسید سدیم در یک برج پرشده با پرکن¬های حلقه راشیگ نامنظم انجام شده¬است. از نتایج آزمایشگاهی حاصل شده برای محاسبه¬ی میزان جذب دی¬ اکسید کربن و ضریب انتقال جرم کلی حجمی استفاده شده¬است. به¬طور کلی ضریب انتقال جرم کلی حجمی برای این سیستم به¬صورت تابعی از متغیر¬های عملیاتی اصلی فرآیند از قبیل شار حجمی مایع، جزء مولی دی اکسید کربن در جریان گاز ورودی و غیره می¬باشد. نتایج حاصل از آزمایش¬ها نشان داده است که با دو برابر شدن غلظت حلال و شار حجمی مایع ، ضریب انتقال جرم کلی حجمی به ترتیب بطور متوسط 70 % و 90 % افزایش یافته است. هم¬چنین، با افزایش دبی حجمی مایع و غلظت سود (دو برابر شدن هر کدام)، میزان جذب دی اکسید کربن به ترتیب به¬طور متوسط 67% و 65% بهبود یافته است. هم¬چنین، در این تحقیق کاربرد تکنیک¬های مدل¬سازی ریاضی rate-based و مدل¬سازی تجربی با استفاده از شبکه¬ عصبی مصنوعی در پیش¬بینی خروجی-های سیستم جذب دی¬اکسیدکربن بررسی شده¬است. مدل ریاضی سیستم¬های جذب دی¬اکسیدکربن با حلال¬های هیدروکسیدسدیم و مونواتانول¬آمین بر پایه سینتیک درجه دو واکنش و انتقال حرارت و جرم در فاز¬های گاز و مایع شکل گرفته است. برای یافتن ضرایب انتقال جرم وحرارت فازهای گاز و مایع و هم¬چنین خواص این فازها از روابط و داده¬های تجربی مناسب به منظور افزایش دقت مدل استفاده شده¬است. به منظور بررسی دقت پیش¬بینی¬های مدل¬های ریاضی وتجربی از داده¬های تجربی جذب دی¬اکسیدکربن در برج پرشده با پرکن¬های نامنظم در مقیاس پایلوت که در مقالات موجود است، استفاده شده¬است. در سیستم دی¬اکسیدکربن- هیدروکسیدسدیم، مقایسه بین نتایج تجربی و خروجی¬های مدل در مورد جزء مولی دی¬اکسیدکربن در فاز گاز، غلطت هیدروکسیدسدیم در فاز مایع و دمای این فاز به ترتیب مقادیر درصد متوسط خطاهای نسبی 42/14، 65/1 و 41/0 را نتیجه داده است. در مورد سیستم دی¬اکسیدکربن- مونواتانول¬آمین، درصد متوسط خطای نسبی جزء مولی دی¬اکسیدکربن در فاز گاز، میزان بارگیری، غلظت و دمای محلول آمین به ترتیب 62/8، 6/5، 42/4 و 12/0 می¬باشد؛ درحالی که با انتخاب پارامترهای مناسب شبکه عصبی مصنوعی از قبیل ساختار آن و الگوریتم یادگیری، مدل تجربی توسعه یافته برای سیستم دی¬اکسیدکربن- مونواتانول¬آمین شایستگی مدل¬سازی فرآیند جذب دی¬اکسیدکربن در پیش¬بینی روند تغییرات خروجی¬های ذکر شده در طول ستون را با متوسط مقادیر RMSE و R به ترتیب 3-10× 724/7 و 9990/0 را نیز دارد.
