اثر تعادل بخار-مایع بر جذب گاز CO2 توسط محلول آبی پپرازین و مایع یونی به روش طراحی آزمایش مرکب مرکزی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

2 استادیار گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

doi
چکیده

در این پژوهش، جذب گاز CO2 توسط محلول آبی پپرازین و مایع یونی به روش سطح پاسخ (RSM) بر اساس طراحی مرکب مرکزی (CCD) به‌منظور طراحی آزمایش‌ها، ساخت مدل‌ها و یافتن شرایط عملیاتی بهینه برای دستیابی به پاسخ‌های مطلوب در محدوده دما، فشار و زمان مورد بررسی قرار گرفت. طراحی و بهینه‌سازی این گروه از واحدهای جداسازی، مستلزم داشتن داده‌های دقیق تعادلی و ترمودینامیکی بخار-مایع می‌باشد. در این تحقیق، شرایط بهینه‌ی بارگیری گاز CO2 با استفاده از روش طراحی مرکب مرکزی تعیین گردید. تجزیه‌وتحلیل معادلات، مطابق رگرسیون چندجمله‌ای درجه دوم و تحلیل واریانس ANOVA انجام شد. مطابق نتایج به‌دست‌آمده، افزایش فشار و زمان و کاهش دما، منجر به افزایش میزان حلالیت گاز دی‌اکسید کربن در مخلوط آمینی گردید. شرایط بهینه‌ی جذب نیز در فشار bar ۶/۱، دمای ℃ ۲۱ و زمان ۱/۵ ساعت به‌دست آمد. در انتها، مکانیزم تأثیر دما بر میزان حلالیت با اصل لوشاتلیه، تأثیر فشار بر حلالیت با قانون هنری و تأثیر زمان بر حلالیت با بررسی سینتیکی واکنش جذب تعیین گردید.