مدلسازی فرآیند سیکل تناوب خلا برای جداسازی دیاکسیدکربن از مخلوط CO2 و N2

در سالهای اخیر، فرآیند جذب سطحی با استفاده از سیکل تناوب خلا، برای جداسازی گاز دیاکسیدکربن و جلوگیری از ورود آن به اتمسفر پیشنهاد شده است. به منظور بررسی عملکرد فرآیند جذب سطحی با استفاده از سیکل تناوب خلا، یک سیکل VSA شامل دو بستر جذب مدلسازی شده است. مخلوط خوراک شامل 15 %دیاکسیدکربن و 85 %نیتروژن با دمای C°50 و جاذب انتخابی این فرآیند زیولیت 13X میباشد. در راستای پیشبینی میزان جذب تعادلی، دادهها با ایزوترمهای لانگمویر، فرندلیچ، ردلیچ-پیترسون، سیپس، تاف و BET در نرمافزار MATLAB مدلسازی و نتایج آن با دادههای آزمایشگاهی مقایسه گردید. بر اساس نتایج، ایزوترم تاف با متوسط خطای کمتر از 2 %بیشترین دقت در پیشبینی دادههای تعادلی جذب را دارد. پس از تعیین ایزوترم مناسب، بستر جذب، مدلسازی و نتایج آن با دادههای آزمایشگاهی مقایسه شد. نتایج مدلسازی نشان داد که متوسط خطای پیشبینی غلظت خروجی گاز CO2 از برج جذب معادل 6 %میباشد. به منظور بررسی عملکرد فرآیند در جداسازی گاز CO2 ،بازیابی و میزان گاز دیاکسیدکربن انتشار یافته بررسی گردید. بر اساس نتایج مدلسازی، در این فرآیند بازیابیCO 2معادل 83 %خواهد بود و میزان گاز دیاکسیدکربن انتشار یافته کمتر از یک گرم به ازای هر سیکل جذب میباشد.