بررسی آزمایشگاهی جداسازی کربن‌دی‌اکسید با حلال آبی متیل‌دی‌‌اتانول‌آمین- پیپرازین در میکروراکتور با استفاده از روش سطح پاسخ

Abstract

جذب کربن‌دی‌اکسید یکی از راه‌های کاهش گازهای گلخانه‌ای است. این مطالعه به بررسی جذب گاز کربن‌دی‌اکسید به‌وسیلۀ محلول آبی متیل‌دی‌‌اتانول‌آمین- پیپرازین با استفاده از یک میکرو کانال به‌کمک روش سطح پاسخ پرداخته‌است. اثر مشخصه‌های غلظت آمین (50-30 درصد وزنی)، دما (40-20 درجۀ سلسیوس)، شدت جریان حلال ورودی به میکروراکتور (9-3 میلی‌لیتر بر دقیقه) و غلظت ورودی گاز کربن‌دی‌اکسید (15-5 درصد حجمی) بر ضریب کلی انتقال جرم ارزیابی شد. برای بررسی و تحلیل نتایج از نرم‌افزار دیزاین اکسپرت استفاده شد. اهمیت متغیرهای ورودی برای این پاسخ‌ به‌ترتیب شدت جریان مایع > غلظت آمین > دماست. شدت جریان مایع مؤثرترین متغیر ورودی است؛ زیرا رابطۀ مستقیمی بین شدت جریان مایع و جانشینی مکان‌های جذب وجود دارد. بیشترین مقدار ضریب کلی انتقال جرم 202.50kmol/m3.h.kPa گزارش شد. این مقدار در شرایط عملیاتی: غلظت 40 درصد وزنی حلال، شدت جریان 9 میلی‌لیتر بر دقیقۀ حلال، دمای عملیاتی 40 درجۀ سلسیوس و غلظت ورودی 10 درصد حجمی گاز کربن‌دی‌اکسید به‌دست آمد.

Keywords

• کربن‌دی‌اکسید
• متیل‌دی‌اتانول‌آمین
• پیپرازین
• میکرو راکتور
• ضریب کلی انتقال جرم