عملکرد جذب دی اکسید کربن در محلول پی زایلیلن دی آمین: اندازه‎گیری آزمایشگاهی و مدل‎سازی با استفاده از تئوری پاسخ سطح

در این مقاله امکان استفاده از پی زایلیلن دی آمین به‎عنوان یک ماده آمینی جدید جهت جذب گاز دی اکسید کربن مورد بررسی قرار می‎گیرد. دیتاهای آزمایشگاهی حلالیت دی اکسید کربن در بازه فشاری 8 الی kpa 500، دماهای 313 الی k 353 و غلظت‎های 2 الی mol/l 5 از محلول پی زایلیلن دی آمین اندازه‎گیری گردید. تئوری پاسخ سطح جهت مدل‎سازی اطلاعات حلالیت مورد استفاده قرار گرفته و نتایج بیانگر دقت بالای مدل ساخته شده است (0.9708 =r^2). نمودارهای سه‎بعدی خروجی از مدل بیانگر آن بود که ظرفیت جذب دی اکسید کربن با افزایش دما و غلظت کاهش یافته اما با افزایش فشار، افزایش می‎یابد. تاثیرات هم‎زمان دما و فشار بر میزان جذب نشان می‎دهد که در فشارهای پایین افزایش دما تاثیر کمتری داشته ولی در فشارهای بالاتر این تاثیر محسوس‎تر است. جهت بررسی توانایی پی زایلیلن دی آمین  در جذب دی اکسید کربن، این محلول با متیل دی اتانول آمین مقایسه گردید. نتایج نشان داد که پی زایلیلن دی آمین در دو غلظت اندازه‎گیری شده 45% میزان جذب بالاتر، 44% سرعت جذب بیشتر، 50% میزان جذب خالص دوره‎ای بیشتر و در حدود 35% مقاومت بالاتری را در برابر اکسیژن دارا است.

Absorption Performance of CO2 in pXylylenediamine Solution: Experimental Measurement and Modeling Using Response Surface Methodology

In this paper, the possibility of use of pXylylenediamine (PXDA) as a new amine in CO2 absorption process is inspected. Also, data regarding CO2 solubility in PXDA at pressures of 8500 kPa, concentrations of 2 to 5 mol/L and temperatures of 313 to 353 K were obtained by experiment. The response surface methodology (RSM) was used to model CO2 solubility in amine solution. Moreover, the results illustrated the good accuracy of the mode (R2=0.9708). The 3D charts obtained from the model have shown that CO2 loading has an inverse relation with temperature and concentration and a direct relation with pressure. The simultaneous effect of temperature and pressure on CO2 loading indicates that, at low pressures, an increase in temperature has limited impact on CO2 loading, but at higher pressures, this effect is more pronounced. For ability test of PXDA in absorption of CO2, this solution compares with MEA. Finally, the results indicate that PXDA in both concentrations have more 45% CO2 loading, 44% absorption rate, 50% net cyclic capacity, and about 35% further resistance again oxygen.