بررسی تاثیر توالی زمان برعملکرد جداسازی نیتروژن از هوا باروش جذب سطحی با تناوب فشار (psa)

موضوع این تحقیق مطالعه آزمایشگاهی و تئوری تاثیر توالی زمان برعملکرد جداسازی نیتروژن از هوا با روش جذب سطحی با تناوب فشار است. توالی زمانی از پارامترهای تاثیرگذار در عملکرد این فرایند بوده که تا کنون کمتر مورد توجه قرار گرفته است. مطابق آزمایشات انجام شده و نتایج مدلسازی، انتخاب صحیح این آرایش می تواند تاثیر مطلوبی در عملکرد سیستم داشته باشد. به منظور تحقیق و مطالعه بیشتر یک واحد نیمه صنعتی شامل چهار بستر مجهز به سیستمهای کنترل و آنالیز در دانشگاه تربیت مدرس راه اندازی گردید. در این تحقیق، به منظور بررسی عملکرد واحد و بررسی توالیهای متفاوت، جداسازی نیتروژن از هوا با استفاده از جاذب غربال مولکولی کربنی در یک سیکل 6 مرحله ای در زمانها و توالی های زمانی مختلف، شدت جریانهای مختلف محصول و زدایش انجام پذیرفت. با انجام این آزمایش ها منحنی های کارائی سیستم در توالی های زمانی متفاوت بدست آمده و با یکدیگر مقایسه شده اند و اثر سایر پارامترهای موثر بر فرآیند نیز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج مربوطه ارائه شد. به منظور بررسی بهتر نتایج تجربی، دینامیک فرایند نیز با استفاده از روش اورتوگونال کالوکیشن و نرم افزار matlab مدلسازی شده است. نتایج تئوری و تجربی ارائه شده مطابقت خوبی را با یکدیگر داشته و همچنین مطابقت خوبی را با نتایج موجود در منابع نشان داده است. در این تحقیق، آزمایش ها در سه دسته سیکلهای 120، 160و 200 ثانیه و سه نوع توالی زمانی a, b, c در فشار 8 بار و چهار مقدار محصول 25/1، 75/3،25/6و10 لیتر بر دقیقه و شش مقدار جریان زدایش 2،4،6،8،12،15 لیتر بر دقیقه انجام شده است. مطابق نتایج، فرایند در مراحل کوتاهتر جذب و طولانی تر تخلیه و فشار زنی با خوراک در سیکل نوع b عملکرد بهتری داشته است. بیشترین درصد خلوص53/98 در زمان سیکل 120 ثانیه با توالی زمانی نوع b با طول مرحله جذب s30 طول مرحله تخلیه s20 و خوراک زنی s 20 بدست آمد.