جذب فيزيكي همزمان دي اكسيد كربن و سولفيد هيدروزن در گاز طبيعي توسط غشاء الياف توخالي

Concurrent physical absorption of carbon dioxide and hydrogen sulfide in natural gas by hollow fiber membrane

خلاصه در اين مطالعه اعمال و حل يك مدل انتقال جرم محاسباتي به منظور شبيه سازي جذب در تماس دهنده غشايي براي جداسازي CO2 و H2S انجام شده است. اين مدل جذب غشايي قادر به محاسبه شار انتقال جرم و همچنين توزيع غلظت اجزاء مي باشد. نفوذ شعاعي و محوري درون فيبر، غشاء و سمت پوسته تماس دهنده محاسبه و بررسي شده است. اثر شرايط عملياتي مثل سرعت مايع، سرعت گاز، دما و فشار تحليل شده است و نحوه توزيع غلظت درون فيبر، غشاء و سمت پوسته بررسي شده است.از داده هاي تجربي جذب فيزيكي اجزاء خالص گزارش شده در مراجع ، به منظور آزمودن درستي حل مدل استفاده شده است. نتايج نشان مي دهند كه مدل با مطابقت مناسبي قادر به پيش بيني انتقال جرم و هيدروديناميك تماس دهنده هاي غشايي مي باشد. مشاهده گرديد كه عمق رسوخ در جهت شعاعي در جاذب با توجه به ضريب نفوذ، سرعت جاذب و شعاع فيبر تغيير مي كند. از بررسي ماهيت جريان در منافذ غشاء متخلخل مشخص شد كه هر دو نوع جريان ويسكوز و نودسن نقش دارند. علاوه بر اين ضريب توزيع مهم ترين پارامتر در جذب فيزيكي در اكسيد كربن در جاذب هاي آلي مي باشد. از نتايج شبيه سازي اثبات مي شود كه توزيع غلظت CO2 و H2S در جريان گاز به صورت قالبي مي باشد در حالي كه در فاز مايع شديداً متأثر از غلظت فصل مشترك و ضريب نفوذ است. علاوه بر اين در فشارهاي عملياتي بالاي 10 اتمسفر حتي در دبي هاي متانول پايين درصد حذف براي H2S تقريبا كامل است. در صورتي كه مقدار آن در فشار اتمسفري حدود 30% است. همچنين درصد جداسازي با افزايش دما كاهش مي يابد و اين كاهش براي H2S شديدتر است. كلمات كليدي: متان، گاز طبيعي، غشا الياف تو خالي، جذب دي اكسيد كربن، جذب سولفيد

Mass Transfer, Hollow fiber membrane , CO_2 and H_2S separation, Natural gas