شبيه سازي يك واحد نيمه صنعتي جذب دي اكسيد كربن با يك محلول آبي از مونو اتانول آمين

Simulation of a Carbon Dioxide Capture Pilot Plant Using Aqueous Monoethanolamine Solution

با توجه به گسترش روز افزون مطالعات در خصوص گازهاي گلخانه اي و اثر اين گازها در گرمايش زمين به شبيه سازي فرآيند جذب دي اكسيد كربن ، بعنوان يك گاز گلخانه اي ، در يك واحد نيمه صنعتي اجرايي در دانشگاه اشتوتگارت آلمان با نرم افزار اسپن پلاس نسخه ۸/۸ پرداختيم بطوري كه شبيه سازي را بر مبناي سرعت واكنش1 انجام داده و شرايط عملياتي و نوع برج ها ، پركن ها و حلال را مانند واحد نيمه صنعتي مذكور انتخاب كرديم[1] و با استفاده از يك مدل كه قبلا توسط شركت اسپن تكنولوژي براي برج جذب و دفع پيشنهاد شده بود[2] و انتخاب مدل ترموديناميكي ELEC-NRTL كه طبق مطالعات انجام شده مدل خوبي براي سيستم هاي الكتروليتي است[3] ، نتايج شبيه سازي خود را با كار پيشين انجام شده توسط باو هونگ-لي و همكاران[3] و همچنين نتايج تجربي حاصل از واحد نيمه صنعتي [1]مقايسه كرديم. نتايج قابل قبول بود و اغلب كمتر از ۷± درصد خطا داشت و با توجه به اينكه اين مدل به واقعيت نزديكتر است نتايج جذب بهتري را پيش بيني كرد بطوري كه دي اكسيد كربن خروجي با خلوص 99.58 % از برج دفع بدست آمد و مقدار ضبط كربن دي اكسيد خروجي نسبت به مدل قبلي تا 6.5 % به نتايج تجربي نزديك تر شد. همچنين موازنه جرم و بار الكتريكي اين شبيه سازي با استفاده از جريان جبراني با دقت بالا همگرا شد بطوري كه اين مدل ۳۵ % تلفات حلال آمين را كاهش داد.

Due to the increment of studies about greenhouse gasses and their effect on climate change we attempted to simulate carbon dioxide capture process via aspen plus V8.8. Our simulation implemented by rate-based model and the rest of conditions such as solvent, columns and packing were assumed same as pilot plant data. We used a novel model which proposed earlier by AspenTech® .referred to previous studies we select ELEC-NRTL thermodynamic model which had a great feedback for prediction of electrolyte system’s behavior in literatures. we validated our results with previous work and experimental data .results were acceptable with accuracy of 7% and due to the analogy to the actual column our model had a better result such as CO2 more purity in second column effluent and better CO2 capture up to 6.5%. Also our model converged precisely by makeup stream which had lower MEA consumption up to 35%.