Other language title :
در CO انحرافات ناشي از ناديده گرفتن لايه پوسته در مدل سازي جذب 2 تماس دهنده هاي غشايي الياف ميان تهي نامتقارن
Title of article :
Deviations due to Ignoring the Skin Layer in Modelling of CO2 Absorption in Asymmetric Hollow Fiber Membrane Contactors
Author/Authors :
Hashemifard, S. A. Sustainable Membrane Technology Research Group (SMTRG) - Faculty of Petroleum - Gas and Petrochemical Engineering (FPGPE) - Persian Gulf University (PGU), Bushehr, Iran , Afza, K. Nasim Sustainable Membrane Technology Research Group (SMTRG) - Faculty of Petroleum - Gas and Petrochemical Engineering (FPGPE) - Persian Gulf University (PGU), Bushehr, Iran , Abbasi, M. Sustainable Membrane Technology Research Group (SMTRG) - Faculty of Petroleum - Gas and Petrochemical Engineering (FPGPE) - Persian Gulf University (PGU), Bushehr, Iran
Abstract :
The scope of this study is to model the absorption of CO2 in water via an asymmetric hollow fiber membrane contactor based on the resistance modelling approach. In the previous research, membrane structure was divided into only three regions of shell stream, bulk of membrane and lumen stream, i.e. a symmetric structure, whereas in the current study the role of another important resistance i.e. skin layer was deeply considered. In this way, without considering illegal values for the system tuning parameters the modelling results were enhanced e.g. 1.5 versus 4 for tortuosity. The predictions of the proposed model were confirmed by the experimental data i.e. a percentage of average absolute relative error of less than 6%. The results also showed that the increase in effective surface porosity leads to more descending trend of the mass transfer resistance relative to the bulk porosity that is due to the higher order of magnitude (2 order) of the skin layer resistance in comparison to that of the substrate. In addition, the findings demonstrated that, the model proposed in this work is prone to offer a useful tool to improve our knowledge about the asymmetric membrane contactors.
Farsi abstract :
در آب از طريق تماس CO اين مطالعه به مدل سازي ميزان جذب 2
دهنده غشايي نامتقارن مبتني بر رويكرد مدل سازي مقاومت انتقال جرم
مي پردازد. در مدل سازي هاي گذشته ، غشا را داراي ساختار متقارن شامل
تنها سه ناحيه يعني پوسته ، توده غشايي و سمت مجراي غشا در نظر مي
گرفتند، در حالي كه در مطالعه حاضر نقش يك مقاومت مهم ديگر يعني
لايه پوستي بطور جدي در نظر گرفته شده است. با استفاده از اين روش،
نتايج مدل سازي بدون فرض مقادير غيرواقعي براي پارامترهاي تنظيم
مانند فاكتور پيچش حفرات مانند 1.5 در برابر 4 بهبود يافت. پيش بيني
هاي مدل ارائه شده مطابق با داده هاي آزمايشي يعني درصد خطاي نسبي
مطلق مطلق كمتر از 6٪ را ارايه كرد. نتايج نشان داد كه افزايش تخلخل
سطح مؤثر منجر به كاهش بيشتر مقاومت جرم نسبت به تخلخل توده غشا
مي شود كه به دليل مرتبه بالاتر )مرتبه 2( مقاومت لايه پوستي نسبت به
توده غشا است. در نتيجه ، مدل پيشنهادي قادر به ارائه يك ابزار مفيد براي
ارتقاء دانش ما در رابطه با تماس دهنده هاي غشايي نامتقارن است.
Keywords :
modelling , hollow fiber , membrane contactor , CO2 gas absorption , skin layer
Journal title :
Journal of Oil, Gas and Petrochemical Technology