ارزیابی سینتیکی جذب گاز با در نظر گرفتن واکنش های شیمیایی غیر ابتدایی و برگشت ناپذیر

امروزه افزایش غلظت دی اکسید کربن در اتمسفر به یکی از چالش های جدی زیست محیطی تبدیل شده است. در این میان فرآیند جذب همراه با واکنش شیمیایی به عنوان کارآمدترین روش برای جداسازی CO۲ از جریان های گازی به ویژه در شرایط پس از احتراق شناخته می شود. در پژوهش حاضر فرآیند جذب شیمیایی برگشت ناپذیر و غیر ابتدایی بر پایه تئوری فیلم مدل سازی شده است. معادلات حاکم بر انتقال جرم همراه با واکنش شیمیایی برای گونه های A و B استخراج و با استفاده از روش عددی و با اعمال شرایط مرزی نوع سوم حل شده اند. تاثیر پارامترهای کلیدی نظیر ثابت سرعت واکنش و مرتبه واکنش نسبت به هر دو جزء m و n بر پروفایل غلظت، عدد هاتا و فاکتور بهبود مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که افزایش ثابت سرعت واکنش از ۱۰۰ به ۲۰۰۰ باعث افزایش عدد هاتا از ۱/۲۱ به ۵/۴۱ و فاکتور بهبود از ۱/۱۸ به ۴/۸۸ می شود که بیانگر گذار از رژیم واکنش کند به سمت رژیم های سریع تر است. همچنین افزایش مرتبه واکنش نسبت به واکنش دهنده مایع (n) منجر به تشدید نرخ جذب شده در حالی که افزایش مرتبه واکنش نسبت به گونه گازی (m) اثر معکوس داشته و فرآیند را به سمت جذب فیزیکی سوق می دهد. اعتبارسنجی مدل با نتایج مرجع بن بلقاسم و همکاران، تطابق بسیار خوبی را نشان داده و دقت بالای روش عددی را تایید می کند.

کلیدواژه ها:

جذب همراه با واکنش ، تئوری فیلم ، حذف آلاینده ، رژیم های سینتیکی