بررسي پارامترهاي عملياتي موثر در فرآيند نم‌زدايي از اتان با استفاده از جاذب غربال مولكولي 3A

Investigation the Effects of Operating Parameters in Ethan Dehydration by 3A Molecular Sieve

در این مقاله با استفاده از روابط ریاضی مربوط به موازنه‌های جرم، انرژی و مومنتم، مدل‌سازی یك واحد صنعتی نم‌زدایی از گاز اتان با استفاده از جاذب غربال مولكولی 3A انجام گردید. در مدل‌ پیشنهادی از تقریب نیروی محركه خطی برای محاسبه سرعت جذب سطحی و ایزوترم لانگمویر درجه 2 برای بیان رابطه تعادل بین غلظت آب در فازهای گاز و جامد استفاده شد. معادلات ریاضی مورد نظر با استفاده از نرم‌افزار Matlab  به‌صورت هم‌زمان حل گردید پس از اعتبار‌سنجی نتایج مدل‌سازی با داده‌های تجربی موجود، تاثیر پارامترهای عملیاتی شامل قطر جاذب، دبی گاز مورد استفاده جهت بازیابی بستر، فشار و دمای خوراك بر روی میزان آب در محصول مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد كه با افزایش قطر جاذب و دمای جریان ورودی، میزان رطوبت در جریان خروجی از واحد در محصول افزایش می‌یابد. در حالی‌كه با افزایش فشار ستون جذب و یا مقدار جریان گاز مورد استفاده جهت بازیابی بستر، میزان رطوبت در محصول كاهش پیدا می‌كند.  

In this study, an industrial unit of ethane dehydration which uses 3A adsorbents molecular sieve was simulated by using of mass, energy and momentum equations. For modeling of this process, rate of adsorption is approximated by linear driving force expression. The second form of Langmuir isotherm was employed in predicting adsorption equilibrium for water content in gas and solid phases. The mentioned mathematical equations were solved simultaneously by Matlab software. Then the simulation results were validated by using the experimental data and the simulation studies were performed to investigate the effect of changing various process variables, such as, diameter of   absorbent, regeneration gas flow rate, feed pressure and temperature on water content of the product. The results shows that water content in the product increased by increasing of adsorbent diameter and feed temperature. While water content in the product decreased by increasing feed pressure and regeneration gas flow rate.