نام پژوهشگر: امیر زندوی فرد
امیر زندوی فرد مسعود مفرحی
هدف از این پایان نامه، مطالعه، مدلسازی و شبیه سازی فرایند جذب سطحی با تناوب فشار در جداسازی نیتروژن از مخلوط هوا با استفاده از کربن غربال مولکولی به عنوان جاذب می باشد. در اینجا سعی بر آن بوده است که مدلسازی و شبیه سازی با در نظر گرفتن تمامی پدیده های انتقال و نیز پارامترهای درگیر در فرایند انجام شود. برای انجام شبیه سازی فرایند، آرایشی از دو بستر در نظر گرفته شده که به صورت متناوب، شش مرحله ی مختلف بر آنها گذر می کند. این مراحل به ترتیب عبارتند از: فشار زنی با خوراک، جذب سطحی در فشار بالا، معادلسازی فشار به فشار کمتر، تخلیه، زدایش و معادلسازی فشار به فشار بیشتر. معادلات حاکم بر فرایند و شرایط مرزی مربوط به آنها برای این چرخه ی شش مرحله ای نوشته شده است. بُعد مکانی معادلات دیفرانسیل جزیی به کمک روش تعامد تطبیقی و بُعد زمانی این معادلات به وسیله ی روش تفاضل محدود پیش رو، به معادلات دیفرانسیل معمولی و سپس معادلات جبری تبدیل شده اند. برای حل دستگاه معادلات به دست آمده، با کدنویسی در نرم افزار متلب از روش نیوتن کمک گرفته شده است. پس از نوشتن برنامه ی شبیه ساز، عوامل موثر بر فرایند از جمله، اثرات فشار مرحله ی جذب، مدت زمان مرحله ی جذب، شدت جریان خوراک ورودی به بستر، نسبت جریان زدایش به جریان خوراک، دمای خوراک ورودی به بستر، فشار مرحله ی پاکسازی، فشار مرحله ی تعادل فشار، میزان ترکیب گاز ورودی و غیره بر میزان خلوص محصول و بازیابی و نیز بهره وری آن و غیره بررسی شده است. برای اطمینان از صحت جواب های خروجی، آن ها با داده های موجود در منابع مقایسه شده اند.