جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 32 3 2013 11 22 Separation of CO2/N2 Mixture by Vacuum Pressure Swing Adsorption جداسازی مخلوط گازی کربن دی‌اکسید و نیتروژن با روش جذب سطحی با تناوب فشار- خلاء 39 45 5583 FA فاطمه رضایی تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی سید مجتبی صدرعاملی تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی جعفر توفیقی داریان تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی مسعود مفرحی بوشهر، دانشگاه خلیج فارس، دانشکده فنی و مهندسی، بخش مهندسی شیمی Journal Article 2013 04 27 Separation is usually one of the costly stages in chemical and petrochemical industries. Pressure Swing Adsorption (PSA) is an important unit for gas separation and purification. In order to develop the PSA technology, a pilot plant including four beds each with 1 meter length and 3.5 centimeter diameter was designed and built in Tarbiat Modares University. This pilot includes vaccum pump, control systems and analysis systems to study the operational conditions of beds carefully. In order to test this pilot plant, separation of CO2 /N2 mixture using Zeolite 13X type and carbon molecular sieve was studied. In this study an 8 stage cycle including: repressurization with feed, adsorption, equalization to depressurization, blow down, purge in medium pressure, equalization to pressurization, evacuation and preloading was used. The test have been done in pressure range of 2.7 to 4.7 bar, cycle time of 400 to 640 seconds and 3 product flow rate (1, 2, 3 L/min). The effects of pressure, cycle time and product flow rate were studies, using 560 seconds for a cycle time at 3.7 bar, the maximum purity of 97.6% was obtained. به ‌طور معمول یکی از مرحله‌ های پرهزینه در صنایع شیمیایی و پتروشیمی، جداسازی است. فرایند جذب سطحی با تناوب فشار در جداسازی و خالص ‌سازی گازها کاربرد وسیعی دارد. به منظور توسعه این فرایند یک طرح نیمه صنعتی تناوب فشار ـ خلاء شامل 4 بستر جذب به طول یک متر و به قطر خارجی 5 /3 سانتی ‌متر، مجهز به پمپ خلأ، سامانه ‌های کنترل و تجزیه، در دانشگاه تربیت مدرس راه ‌اندازی شده است. به منظور آزمایش این طرح نیمه صنعتی، جداسازی مخلوط گازی نیتروژن و کربن دی اکسید، به ‌عنوان گاز احتراق، با استفاده از جاذب زئولیت X 13 مورد بررسی قرار گرفت. در این فرایند بسترها 8 مرحله شامل افزایش فشار با خوراک، جذب در فشار بالا، متعادل‌ سازی فشار برای کاهش فشار، تخلیه، متعادل‌ سازی فشار برای افزایش فشار، پاک سازی در فشار متوسط، تخلیه در خلاء و پیش ‌بارگیری را طی می‌کنند. مطالعه‌ ها در بازه‌ی فشار 7/2 تا 7/4 بار و زمان سیکل ‌های گوناگون 400 تا 640 ثانیه‌ای و شدت جریان‌های فراورده گوناگون (1 تا 3 لیتر در دقیقه) انجام گرفت. تأثیر پارامترهای فشار، زمان سیکل و شدت جریان فراورده بر روی خلوص و بازیابی مطالعه شد. طی آزمایش ‌های انجام شده، بیشترین درصد خلوص به دست آمده مربوط به فشار 7/3 بار در زمان سیکل 560 ثانیه است که خلوص 6/97% برای فراورده (کربن دی اکسید) را به همراه داشته است.

https://www.nsmsi.ir/article_5583_43c656628a4a479e108ed86f7a28a010.pdf