مدل‌سازی حذف سولفید هیدروژن توسط کاتالیست محلول کیلات آهن در برج جذب تماس آشفته

در این تحقیق مطالعات تجربی و مدل‌سازی ریاضی برج جذب تماس آشفته(TCA) در فرایند سولفورزدایی از جریان‌های گازی حاوی سولفید هیدروژن توسط محلول کیلات آهن مورد بررسی قرار گرفته است. سولفورزدایی از جریان گازی به واسطه واکنش یون سولفید هیدروژن با یون فریک است که به رسوب گوگرد می‌انجامد. برج جذب تماس آشفته مورد استفاده حاوی آکنه‌های کروی توخالی با دانسیته پایین و به قطرهای 20 و 25 میلیمتر بوده که در بین صفحات مشبکی در داخل برج محصور بودند و با دمیدن جریان گاز از پایین برج در بین صفحات مشبک به حرکت درمی‌آمدند. داده‌های تجربی در شرایط مختلف عملیاتی (دبی گاز lit/min 28-22، دبی محلول کیلات آهن lit/min 5/0-2/0، غلظت گاز سولفید هیدروژن ppm 4000-3000 و ارتفاع استاتیکی آکنه‌ها 13 و 23 سانتیمتری) به‌دست آمد و در نهایت یک مدل ریاضی به منظور پیش‌بینی عملکرد برج جذب مورد نظر تهیه شد. بدین منظور با توجه به موازنه جرم اجزاء در فازهای گاز و مایع، دستگاه معادلات دیفرانسیل حاصل، با استفاده از روش‌های عددی حل شد. صحت مدل با مقایسه نتایج پیش‌بینی شده توسط مدل با داده‌های تجربی مورد آزمون قرار گرفت که حاکی از تطابق قابل قبول نتایج مدل‌سازی با داده‌های تجربی است. همچنین تأثیر دبی مایع (محلول کاتالیست)، ارتفاع استاتیکی و قطر آکنه‌ها بر میزان بازدهی جذب، با استفاده از مدل تهیه شده مورد بررسی قرار گرفت.