مدل سازی ریاضی و شبیه سازی شیمیایی بسترهای نم زدایی گاز با جاذب های نانو حفره ی پالایشگاه گاز پارس جنوبی

یکی از فرایندهای مهم در فراوری گاز طبیعی، نم زدایی گاز طبیعی توسط بسترهای پر شده ی جذب سطحی با جاذب های متخلخل می باشد. در این رساله برای مطالعه ی بهتر عملکرد بسترهای نم زدایی، ابتدا در بخش اول ماهیت جذب سطحی و نم زدایی با بسترهای جذب سطحی مطالعه شده است، انواع مختلف جاذب ها و جاذب های غربال مولکولی مورد استفاده در بستر مورد مطالعه معرفی شناسایی شده اند سپس روابط تعادلی متداول بین غلظت جذب شده و غلظت فاز سیال، تحت عنوان ایزوترم های تعادلی مورد مطالعه قرار گرفتند. در بخش دوم بعد از شناسایی و بررسی مکانیزم های انتقال جرمی حاضر در فرایند نم زدایی با بستر جذب سطحی، یک مدل سازی دقیق و جامع و تعدادی مدل¬های تقریبی از قبیل مدل تعادلی و مدل نیروی محرکه ی خطی با تعریف ضریب کلی انتقال و نیز یک حالت اصلاح یافته و دقیق از مدل نیروی محرکه خطی برای جذب سطخی بخار آب در جاذب¬های غربال مولکولی ارائه شده است. در ادامه ی این بخش، آزمایش ها و روابط مورد نیاز برای تعیین پارامترهای مدل برای سیستم مورد مطالعه آورده شده و توضیح داده شده¬ ند و یک ایزوترم تعادلی جدید و دقیق برای منحنی تعادلی غیر¬خطی تحت عنوان ایزوترم ترمودینامیکی آماری بیان شده است. و در پایان این بخش روش عددی خط به عنوان یک روش جدیدتر و دقیق تر نسبت به سایر روش های عددی، برای حل معادلات دیفرانسیل مدل ریاضی، توضیح داده شده است. در بخش سوم ابتدا نتایج مربوط به آزمایش ها و روابط تعیین پارامترهای مدل ارائه و تحلیل شده است سپس بعد از ارائه سایر داده های مورد نیاز برای حل مدل، نتایج شبیه سازی سیستم با استفاده از روابط و مدل های مختلف ارائه شده است و نتیجه گرفته شده که مدل¬های نیروی محرکه ی خطی معمولی با ضریب کلی انتقال جرم ثابت و نیز ایزوترم لانگمویر و سایر ایزوترم های متداول، قادر به شبیه سازی بسترهای نم زدایی جذب سطحی با جاذب های غربال مولکولی نمی¬باشند و باید از مدل اصلاح یافته و تعدیل¬پذیر نیروی محرکه ی خطی و ایزوترم تعادلی ترمودینامیکی آماری استفاده شود و نیز مشاهده شده است که افزایش دما، کاهش فشار، افزایش دبی جریان و افزایش قطر ذرات باعث کاهش و کاهش نسبت قطر به طول بستر باعث افزایش عملکرد بستر مورد مطالعه شده است.