کاربرد جذب سطحی با تناوب فشار در جداسازی اکسیژن و نیتروژن از هوا

پایان نامه
چکیده

در سال های اخیر کاربرد فرآیندهای جذب سطحی چرخه ای در تولید اکسیژن و نیتروژن از هوا به طور جدی مورد توجه قرار گرفته است و توسط محققان دنبال می شوند. فرآیند جذب سطحی تناوب فشار (psa) امروزه در حوزه ی وسیعی از فرآیندها کاملاً شناخته شده است و در مقـایسـه با سایر روش های متداول جداسازی به خصوص برای مقیاس محصول پایین تر و درجه خلوص بالاتر ترجیح داده می شود، لذا تلاش های زیادی در جهت رشد و توسعه ی آن در دست اقدام می باشد. کارایی یک سیستم psa بر اساس پارامترهای مشخصه ی آن یعنی خلوص و بازیابی محصول و همچنین هزینه های کلی سنجیده می شود که عموماً این معیارها ارجحیت فرآیند psa را بر سایر فرآیندهای جداسازی تأیید می کنند. کـار تحقیقاتی جـاری متشکل از سه بخش اصلـی: 1- بخش مطالعات و شبیه سازی های عددی، 2- بخش انجام آزمایش های تولید نیتروژن از هوا و 3- تحقیق، مطالعات و بررسی اثر زئولیت 5a و زئولیت 13x در تولید اکسیژن از هوا می باشد. هدف اصلی این پروژه راه اندازی و انجام آزمایش های مربوط به پایلوت و بخش تجربی بوده است، لذا در این پایان نامه به این بخش توجه بیشتری شده است. به منظور تحقق بخش آزمایشگاهی، یک واحد نیمه صنعتی شامل چهار بستر جذب به طول 76 سانتی متر، قطر داخلی 274/4 سانتی متر و قطر خارجی 83/4 سانتی متر و همچنین مجهز به سیستم های کنترل و آنالیز جریان های خوراک و محصول در دانشگاه خلیج فارس بوشهر راه اندازی گردید. در این تحقیق، به منظور بررسی عملکرد واحد psa جداسازی نیتروژن از هوا با استفاده از جاذب کربن غربال مولکولی، یک سیکل 6 مرحلـه ای شامل مراحل فشار زنی با خوراک، جذب، معادل سازی فشار به فشار کمتر، تخلیه، زدایش و معادل سازی فشار به فشار بیشتر با یک سیکل skarstrom مورد مقایسه قرار گرفت. آزمایش ها به گونه ای طراحی شدند تا اثر تغییرات فشار مرحله ی جذب، میزان شدت جریان زدایش، زمان مرحله ی جذب، تعداد مراحل و همچنین شدت جریان خوراک ورودی بر عملکرد واحد مذکور مطالعه شوند. با توجه به اطلاعات موجود در منابع، فشار عملیات در محدوده ی 5/5 تا 10 بار در نظر گرفته شد. به منظور بررسی بهتر نتایج تجربی، مدل سازی این فرآیند نیز با استفاده از مدل جریان قالبی پراکنده- محوری، مدل هم دمای جذب سطحی لانگمویر- فرندلیچ سه جزئی و مدل نیروی محرکه خطی صورت گرفته است و در نهایت معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم بر فرآیند توسط نرم افزار matlab® و روش تفاضل محدود ضمنی حل گردیدند و نتایج تئوری و تجربی ارائه شدند. مقایسه نتایج به دست آمده مطابقت خوبی را با نتایج موجود در منابع نشان داده است.

منابع مشابه

تاثیر فشار تخلیه بر جداسازی اکسیژن از هوا توسط روش جذب سطحی با تناوب فشار

جذب سطحی یکی از روشهایی است که به دلیل کارایی بالا و هزینه کم و گستره وسیع جاذب ها جهت جداسازی مخلوط گازها در صنعت مورد توجه قرار گرفته است. فرآیند جذب سطحی یک فرآیند تناوبی است که پس از جذب اجزا بر روی سطح بایستی جاذب از اجزاء جذب شده احیاء گردد. عملیات احیاء در فشار پایین رخ می دهد سپس جاذب جهت فرآیند جذب و دفع مجدد احیا می گردد. در این پایان نامه، مطالعه آزمایشگاهی و شبیه سازی تولید اکسیژن ...

جداسازی مخلوط گازی کربن دی‌اکسید و نیتروژن با روش جذب سطحی با تناوب فشار- خلاء

به ‌طور معمول یکی از مرحله‌ های پرهزینه در صنایع شیمیایی و پتروشیمی، جداسازی است. فرایند جذب سطحی با تناوب فشار در جداسازی و خالص ‌سازی گازها کاربرد وسیعی دارد. به منظور توسعه این فرایند یک طرح نیمه صنعتی تناوب فشار ـ خلاء شامل 4 بستر جذب به طول یک متر و به قطر خارجی 5 /3 سانتی ‌متر، مجهز به پمپ خلأ، سامانه ‌های کنترل و تجزیه، در دانشگاه تربیت مدرس راه ‌اندازی شده است. ب...

متن کامل

بررسی عملکرد جذب سطحی با تناوب فشار در جداسازی نیتروژن از هوا

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 ...

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...

15 صفحه اول

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه خلیج فارس - دانشکده مهندسی

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023