مدلسازی و شبیه سازی فرآیند جداسازی مخلوط گازها با استفاده از غشا

در این پژوهش، مدلسازی وشبیه سازی دو بعدی فرآیند جذب دی اکسید گوگرد در تماس دهنده های غشائی الیاف توخالی انجام گرفت. هدف از این پژوهش، ارائه یک مدل ریاضی جهت پیش بینی غلظت دی اکسید گوگرد در تماس دهنده های غشائی الیاف توخالی و نیز بررسی پارامترهای موثر بر افزایش راندمان جداسازی می باشد .در این مدل ، نفوذ محوری و نفوذ شعاعی درون لیف ، پوسته و غشاء در نظر گرفته شد . همچنین جابجایی درون پوسته و لوله در مدل ارائه شده است . پروفایل توزیع سرعت در داخل لیف بصورت سهموی و برای توزیع سرعت داخل پوسته از مدل happel استفاده شد . معادلات بدست آمده به روش عددی بر مبنای روش المان محدود با دقت بسیار بالایی حل شد. در ادامه به بررسی برخی پارامترهای موثر بر جداسازی دی اکسید گوگرد پرداخته شد. نتایج بدست آمده از پارامترهای موثر ژئومتری تماس دهنده نشان می دهد که کاهش ضخامت غشاء و ضریب پیچشی و افزایش طول تماس دهنده، افزایش تعداد الیاف تو خالی وافزایش ضریب تخلخل موجب افزایش بازدهی جداسازی دی اکسید گوگرد می شود . نتایج بدست آمده از خواص فیزیکی مخلوط گازی و جاذب نشان می دهد که کاهش دمای جاذب و کاهش فشار کلی گاز موجب افزایش راندمان جداسازی دی اکسید گوگرد می شود. نتایج بدست آمده از شدت جریان حجمی گاز و جاذب نشان می دهد که افزایش شدت جریان جاذب و کاهش شدت جریان گاز باعث افزایش جداسازی دی اکسید گوگرد از مخلوط گازی هوا/ دی اکسید کربن می گردد.