بررسی تاثیر فشار در جداسازی نیتروژن از هوا با روش جذب سطحی با تناوب فشار بر روی جاذب غربال مولکولی کربن

psa یا جذب سطحی با تناوب فشار، یک تکنولوژی جدید مرحله ای برای تولید بسیاری از گازهای صنعتی مانند اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن و دی اکسید کربن می باشد. با هدف بومی سازی و توسعه فن آوری جذب سطحی با تناوب فشار، یک واحد آزمایشگاهی برای جداسازی گازها در آزمایشگاه اولفین دانشگاه تربیت مدرس طراحی و ساخته شده است. این واحد آزمایشگاهی دارای چهار بستر جذب به طول یک متر و قطر خارجی 5/3 سانتی متر و با قابلیت استفاده از انواع جاذب های جذب سطحی می باشد. این واحد مجهز به سیستم کنترل و آنالیز است. آزمایشات این پایان نامه در چهار فشار 6، 7، 8 و 9 بار بر روی این پایلوت انجام شدند. در هر فشار عملیاتی سه زمان سیکل (200،160،120 ثانیه ای) و شدت جریان های محصول (25/1 ،75/3 ،25/6 و 10 لیتر بر دقیقه) و پاکسازی (15،12،8،6،4،2 لیتر بر دقیقه) انتخاب شدند. در این پروژه هدف اصلی، بررسی تاثیر فشار، در کنار دیگر پارامترهای طراحی و عملیاتی، روی تولید نیتروژن از هوا است. بیشترین درصد خلوص نیتروژن در محصول خروجی 4/98 درصد با میزان بازیابی 7/3 درصد در فشار عملیاتی 9 بار و بیشترین میزان بازیابی نیتروژن به میزان 54 درصد با خلوص محصول 6/92 درصد در فشار عملیاتی 9 بار بدست آمدند. بعد از انجام آزمایشات طراحی شده، مدل سازی فرایند انجام گرفت. در حل معادلات دیفرانسیل جزئی، از روش اورتوگونال کالوکیشن استفاده شد. در نهایت کل فرایند با نرم افزار مطلب شبیه سازی گردید و نتایج به دست آمده با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شدند. نتایج حاصل از مدل سازی فرایند مطابقت خوبی با نتایج آزمایشگاهی داشتند.