جذب فیزیکی همزمان دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن در گاز طبیعی توسط غشا الیاف تو خالی

در این مطالعه اعمال و حل یک مدل انتقال جرم محاسباتی به منظور شبیه سازی جذب در تماس دهنده غشایی برای جداسازی CO2 و H2S انجام شده است. این مدل جذب غشایی قادر به محاسبه شار انتقال جرم و همچنین توزیع غلظت اجزاء می باشد. نفوذ شعاعی و محوری درون فیبر، غشاء و سمت پوسته تماس دهنده محاسبه و بررسی شده است. اثر شرایط عملیاتی مثل سرعت مایع، سرعت گاز، دما و فشار تحلیل شده است و نحوه توزیع غلظت درون فیبر، غشاء و سمت پوسته بررسی شده است.از داده های تجربی جذب فیزیکی اجزاء خالص گزارش شده در مراجع ، به منظور آزمودن درستی حل مدل استفاده شده است. نتایج نشان می دهند که مدل با مطابقت مناسبی قادر به پیش بینی انتقال جرم و هیدرودینامیک تماس دهنده های غشایی می باشد. مشاهده گردید که عمق رسوخ در جهت شعاعی در جاذب با توجه به ضریب نفوذ، سرعت جاذب و شعاع فیبر تغییر می کند. از بررسی ماهیت جریان در منافذ غشاء متخلخل مشخص شد که هر دو نوع جریان ویسکوز و نودسن نقش دارند. علاوه بر این ضریب توزیع مهم ترین پارامتر در جذب فیزیکی در اکسید کربن در جاذب های آلی می باشد. از نتایج شبیه سازی اثبات می شود که توزیع غلظت CO2 و H2S در جریان گاز به صورت قالبی می باشد در حالی که در فاز مایع شدیدا متاثر از غلظت فصل مشترک و ضریب نفوذ است. علاوه بر این در فشارهای عملیاتی بالای 10 اتمسفر حتی در دبی های متانول پایین درصد حذف برای H2S تقریبا کامل است. در صورتی که مقدار آن در فشار اتمسفری حدود 30 % است. همچنین درصد جداسازی با افزایش دما کاهش می یابد و این کاهش برای H2S شدیدتر است.

کلیدواژه ها:

متان ، گاز طبیعی ، غشا الیاف تو خالی ، جذب دی اکسید کربن ، جذب سولفید هیدروژن