بررسی اثر متغیرهای عملیاتی و بهینه سازی فرایند جذب دی‌اکسیدکربن از گاز حاصل از احتراق توسط دی‌اتانول‌آمین با استفاده از روش سطحپاسخ

در این پژوهش به منظور بررسی عملکرد محلول آبی دی‌اتانول‌آمین در فرایند جذب دی‌اکسیدکربن از گاز حاصل از احتراق، ضریب کلی انتقال جرم بر مبنای فاز گاز (kgav) و شار انتقال جرم حجمی (naav) در شرایط عملیاتی مختلف شامل: دمای حلال ورودی 5535 درجه سلسیوس، دبی گاز ورودی 10050 لیتر بر دقیقه، دبی حلال ورودی 175.25/0 لیتر بر دقیقه، غلظت دی‌اکسیدکربن در گاز ورودی 155 درصد حجمی، بار حرارتی جوش‌آور 24.2/1 کیلووات و غلظت دی‌اتانول‌آمین در حلال 2515 درصد وزنی، مورد بررسی قرار گرفت. جهت تحلیل نتایج و بهینه‌سازی شرایط از روش سطحپاسخ باکسبنکن استفاده شد. نتایج نشان داد که افزایش دبی حلال، دبی گاز، بار حرارتی جوش‌آور و غلظت دی‌اتانول‌آمین در حلال موجب افزایش مقادیر naav و kgav می‌شود. با این حال افزایش غلظت دی‌اکسیدکربن در گاز ورودی مقدار naav و kgav را به ترتیب افزایش و کاهش داد. تغییرات دما و غلظت دی‌اکسیدکربن در طول برج جذب نشان داد که جذب دی‌اکسیدکربن در نسبت‌های بالاتر دبی حلال به دبی گاز بیشتر می‌شود. با این حال افزایش طول برج بر افزایش میزان جذب تاثیرگذار است. در پایان بهینه‌سازی شرایط عملیاتی برج جذب انجام پذیرفت. حداکثر بودن همزمان مقدار naav و kgav، تابع هدف در نظر گرفته شد. در شرایط عملیاتی بهینه مقادیر naav و kgav به ترتیب به (kmol/h.m3) 15.01 و (kmol/h.m3.kpa) 3.07 به‌دست آمد.