مدلسازی و ارزیابی عملیات حذف دی اکسید کربن از جریان دودکش در یک ماژول غشایی الیاف توخالی در فرایند تماس دهنده غشایی با نرم افزار Comsol

امروزه حذف گاز دی اکسید کربن از دودکش های صنعتی با تکنولوژی های مختلف منجمله فرایند تماس دهنده غشایی درکانون توجه محققان زیست محیطی قرار دارد. در این مطالعه، مدل دو بعدی حذف گاز کربن دی اکسید (CO(۲ از مخلوط گازی(CO(۲)/N(۲ با بکارگیری تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی بر پایه ماژول غشایی صنعتی الیاف توخالی از جنس پلی سولفون در یک فرایند تماس دهنده غشایی مورد بررسی قرار گرفت. در این مدل، نفوذ جریان گاز در ماژول تماس دهنده غشایی به صورتشعاعی و محوری در نظر گرفته شده است و آرایش جریان خوراک و جاذب در بخش لوله و پوسته ماژول، بصورت ناهمسو لحاظو غشا به صورت نیمه خیس در نظر گرفته شد. همچنین معادلات انتقال جرم، مومنتوم و پیوستگی به روش المان محدود حلشده است. نتایج مدلسازی حذف گاز (CO(۲ با استفاده از محلول ۱۰ % وزنی گلیسرول تطابق قابل قبولی با نتایج آزمایشگاهی نشان داد. با کاهش دمای ماژول جذب و کاهش خیس شوندگی غشا راندمان حذف گاز (CO(۲ افزایش می یابد. با افزایش نسبت جریان گاز خوراک به مایع جاذب در فرایند جذب، میزان حذف گاز (CO(۲ کاهش قابل ملاحضه ای پیدا می کند. همچنین مشخص شد که این مدل در شرایط عملیاتی مختلف، قابلیت پیش بینی عملکرد این فرایند را برای جذب گاز (CO(۲ از مخلوط گازی را دارا می باشد.

کلیدواژه ها:

جذب ، واجذب ، دی اکسید کربن ، تماس دهنده غشایی ، الیاف توخالی ، نرم افزار کامسول ، مدلسازی