تحصيلات تکميلي

نام و نام خانوادگي : اميرحسين هرندي زاده

دانشکده : فني و مهندسي

استاد راهنما : دکتر اميررحيمي- دکتر محمدرضا احساني

تاريخ دفاع : 5/12/87

رشته و گرايش : مهندسي شيمي

استاد مشاور : -

مدلسازي رياضي و شبيه سازي جذب گاز CO2 در راکتورهاي داراي جريان هاي برخوردي محوري

چکيده

در اين پژوهش، مدلسازي رياضي و شبيه‌سازي جذب فيزيکي و واکنشي غير همدماي گاز دي اکسيد کربن در يک راکتور داراي جريان‌هاي برخوردي محوري مورد توجه قرار گرفته است. با استفاده از داده‌هاي توزيع زمان ماند، رفتار هيدروديناميکي غيرايده‌ال اين سيستم با آرايشي از سيستم‌هاي ايده‌ال نظير مخزن‌ همزده ايده‌ال و يا راکتور با جريان قالبي جايگزين و مورد مدلسازي رياضي قرار گرفته است. از معادلات حاکم بر عملکرد اين سيستم‌ها در قالب سه مدل مجزا شامل مدل‌هاي راکتور با جريان قالبي، مدل مخزن‌هاي همزده سري و آناليز احتمال Markov-Chain جهت مدلسازي رفتار سيستم واقعي استفاده شده است. همچنين توزيع اندازه قطرات جهت دستيابي به مدل واقعي‌تر به جاي استفاده از يک اندازه متوسط براي قطر قطره به کار برده شده است. مقايسه دقت نتايج حاصل از مدل‌ها با نتايج آزمايشگاهي گزارش شده حاکي از دقت قابل قبول مدل‌هاي پيشنهادي است. همچنين تاثير پارامترهاي عملياتي بر ميزان سرعت جذب و کسر مولي جزء جذب‌شونده در فاز گازي مورد بررسي و تجزيه و تحليل قرار گرفته است. از ميان مدل‌هاي پيشنهادي در صورت وجود داده‌هاي توزيع زمان ماند مرتبط با شرايط عملياتي، آناليز احتمال Markov-Chain قابليت توسعه و تطبيق بهتر با سيستم را از خود نشان مي‌دهد. همچنين به کمک مدل‌هاي پيش‌گفته جذب شيميايي در اين نوع سيستم‌ها مورد بررسي قرار گرفته است. علاوه بر اين مقايسه‌اي بين سيستم‌هاي متداول جذب با راکتورهاي داراي جريان‌هاي برخوردي صورت گرفته و مزيت اين سيستم‌ها در قالب ضرايب کلي انتقال جرم حجمي نشان داده شده است. نتايج اين تحقيق نشان مي‌دهد راکتورهاي با جريان‌هاي برخوردي در مواردي که مقاومت انتقال جرم در فاز مايع باشد چندان نسبت به سيستم‌هاي متداول داراي برتري و مزيت نيستند و بالعکس در جذب‌هايي از قبيل جذب شيميايي که در آن‌ مقاومت انتقال جرم عمدتاً در فاز گاز مي‌باشد از کارايي بسيار بهتري نسبت به سيستم‌هاي متداول برخوردارند.

واژه‌هاي کليدي: راکتورهاي داراي جريان‌هاي برخوردي ، مدلسازي رياضي، جذب گاز، غير همدما، ضريب انتقال جرم حجمي