مدل سازی و شبیه سازی فرآیند شیرین سازی گاز: جذب گازهای CO2 و H2S با استفاده از محلول آبی MDEA

نوع مقاله: علمی ترویجی

نویسندگان

1 هیات علمی دانشگاه علم و صنعت ایران

2 عضو هیات علمی دانشگاه علم و صنعت ایران

3 کارشناسی ارشد- دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

در این تحقیق، جذب گازهای دی اکسیدکربن و سولفید هیدروژن در فرآیند شیرین سازی گاز مدلسازی و شبیه‌سازی شده است. در مدل ارائه شده برای محاسبه شار انتقال جرم با در نظر گرفتن تمامی واکنش ها از مدل فیلمی استفاده شده است. معادلات حاصل از مدل‌سازی فرآیند شامل مجموعه معادلات انتقال جرم، حرارت و هیدرودینامیک فرآیند بوده که منجر به معادلات دیفرانسیلی پاره‌ای و معمولی گردید. برای حل این معادلات در جهت محور برج انفصال سازی انجام گرفته و معادلات بصورت همزمان توسط روش خطوط حل شده‌اند. نتایج مدل با داده های تجربی واحد شیرین سازی مقایسه گردید. نتایج نشان داد که مدل ارائه شده به خوبی رفتار فرآیند را با دقت بالا پیش بینی می نماید. درصد متوسط خطای مدل برای فرآیند شیرین سازی 5.06 درصد با 100 مرحله غیرتعادلی بدست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Modeling and simulation of gas sweetening process: absorption of CO2 and H2S using MDEA aqueous solution

نویسنده [English]

  • Ahad Ghaemi 1
چکیده [English]

In this work, the absorption of hydrogen sulfide and carbon dioxide was modeled and simulated in the gas sweetening process. In the model, chemical reactions were considered in the film model. Mass transfer fluxes were calculated for H2S and CO2 using steady state and unsteady state film model respectively. In the development model, effect of ionic and molecular species on mass flux was considered. The model equations including mass transfer and heat and hydrodynamic equations that are in ordinary and partial differential equations form. The equations were solved simultaneously suing finite difference and method of lines method. The simulation result was compared with experimental data of gas sweetening unit. The result showed that the model was predicted rigorously behavior of the process. The deviation average percent of the sweetening process was 5.06 with 100 nonequilibrium stages.

کلیدواژه‌ها [English]

  • gas sweetening
  • CO2
  • H2S
  • dynamic modeling
  • Simulation