شبیه‌سازی مولکولی جذب سطحی مخلوط گازهای H2S، CO2 و CH4 روی زئولیت Si-CHA با استفاده از روش مونت‌کارلو

Abstract

در این مقاله شبیه‌سازی‌ مولکولی مونت‌کارلو برای مطالعۀ حذف H2S و CO2 از جریان گاز طبیعی با زئولیت‌ چابازیت بررسی شده‌است. ابتدا، منحنی ایزوترم جذب CH4، CO2 و H2S به‌صورت خالص برروی زئولیت Si-CHA در محدودۀ فشار 200-0 کیلوپاسکال در دماهای 298، 323 و 348 کلوین شبیه‌سازی و با نتایج تجربی مقایسه شد، به‌طوری‌که میانگین خطای حساب‌شده از شبیه‌سازی، نسبت‌به داده‌های تجربی برای گازهای مذکور در دمای 298 کلوین به‌ترتیب 3/18، 6/6و 8/9 درصد به‌دست آمد. آنالیز گرمای جذب نیز حاکی از جذب فیزیکی هر سه گاز بود. در ادامه، ایزوترم‌های ترکیبات دوجزئی و سه‌جزئی گازهای فوق در محدودۀ ترکیب 90-70% گاز CH4 بررسی شد. نتایج نشان داد که تمایل زئولیت چابازیت به جذب CO2 و H2S به‌دلیل عامل قطبیت بالای آن بیشتر از گاز متان است؛ به‌طوری‌که انتخاب‌پذیری چابازیت هم در مخلوط‌های دوجزئی و هم سه‌جزئی برای CO2 و H2S نسبت‌به متان به‌ترتیب حدود 2 و 4 به‌دست آمده‌است.

Keywords

• جذب سطحی
• زئولیت چابازیت
• هیدروژن‌سولفید
• شبیه‌سازی مولکولی
• روش مونت‌کارلو