مدلسازی فرآیند احیا

مدلسازی فرآیند احیا

مدلسازی فرآیند احیا

به صورت ساده احیا به فرایندی گفته می شود که پس از جذب هیدروکربن ها توسط جاذب ها و یا غربال های مولکولی انجام می‌شود تا مواد جذب شده از جاذب جدا گردد.

عموماً احیاء جاذب ها به دو دلیل انجام می شود:

اول استفاده مجدد از جاذب ها و دوم حذف مواد جذب شده.

این فرایند به طور معمول با افزایش دما و یا کاهش فشار و یا هر نیروی محرکه دیگری مانند خلاء صورت می گیرد.

مدلسازی پروژه آموزشیار مدلسازی فرآیند احیا

در حالت کلی احیا دارای دو مرحله است:

واجذب و خشک کردن.

خشک کردن عملا هنگامی استفاده می شود که احیای غربال های مولکولی توسط بخار آب انجام شود زیرا ممکن است بخار چگالیده شده در بستر به وجود آید.

فرایند خشک کردن با عبور هوای داغ در داخل بستر انجام می گیرد.

در صورت عدم وجود رطوبت در فرایند احیا از خشک کردن صرف نظر می شود.

عوامل تأثیر گذار در فرایند احیا شامل: 1- درجه خلوص محصول، 2- پایداری جاذب ها، 3- میزان استحصال اجزاء جذب شده، 4- مصرف انرژی.

دو نوع کلی از مدلسازی فرآیند احیا وجود دارد: 1- احیای گرمایی توسط نیتروژن و یا بخار داغ به عنوان سیال حرارت دهنده، 2- ترکیب خلاء با احیای نیتروژن داغ .

مدلسازی فرآیند احیا

بهینه سازی فرآیند احیا در نرم افزار

1-1- مدلسازی فرآیند احیا به کمک بخار

بخار داغ به سهولت در صنایع در دسترس است و با هزینه ای نسبتاً کم توسط جوشاننده ها تولید می شود.

احیای غربال های مولکولی ترکیبات آلی آب گریز به خوبی با استفاده از بخار آب انجام می شود.

اما احیای بسترهای جاذب ترکیبات آب دوست مانند الکل ها، آلدئیدها و کتون ها کمتر با بخار آب انجام می شود زیرا جداسازی آن ها از آب چگالیده شده سخت تر است.

آزمایش ها نشان داده که بخار آب برای کربن فعال و زئولیت های آب گریز بسیار کارآمد و اقتصادی است .

1-2- مدلسازی فرآیند احیا به کمک جریان نیتروژن داغ

دمای نیتروژن داغ بسته به نوع ماده جذب شونده بین C 160- 135 در فرایند احیاء است.

بر اساس نتایج شبیه سازی های صورت گرفته شدت جریان نیتروژن بر اساس میزان جریان و هندسه بستر تعیین می شود.

در مورد جذب سیکلو هگزانون احیا با استفاده از نیتروژن در مقایسه با بخار آب، دارای بازده بسیار بهتری است .

احیای بستر به کمک نیتروژن بستر را خشک نگاه داشته و فرایند جذب بعد از احیا تفاوتی نخواهد داشت.

استفاده از نیتروژن به جای بخار آب بسیار ایمن تر است.

مدلسازی فرآیند احیا

مدلسازی نرم افزاری فرآیند احیاء

به طور کلی احیای حرارتی معمولا تا دماهایی بین  C 100- 700 انجام می گیرد

که هم هزینه بیشتری در پی داشته و هم باعث آسیب به جاذب هایی مانند کربن فعال می‌شود که میزان جذب را در دوره بعدی تا حدودی کاهش می دهد.

در هر دوره احیای حرارتی پس از اتمام فرایند بین %15- 5 از ظرفیت جاذب کاهش پیدا می نماید

که باعث می شود پس از چند دوره احیا صرفه اقتصادی نداشته باشد.

معمولا حداکثر دمای مجازی که آسیبی به بستر نمی رساند C 400 اعلام شده است.

احیای دمایی با استفاده از نیتروژن حداکثر در دمای C 140 انجام می شود

که در این دما خواص کربن و زئولیت ها حفظ می گردد.

البته دمای احیای نیتروژن بسته به نوع ماده برای مثال دی اکسید کربن و یا پلی اتیلن آمین و یا سایر مواد تفاوت دارد.

نکته قابل توجه این است که فرایند احیا برای حفظ بازده فرایند جذب ضروری به نظر می رسد.

از این رو بهینه سازی بر روی این فرایند اگر بیشتر از خود فرایند جذب اهمیت نداشته باشد کم اهمیت تر از آن نیست

چون افزایش عمر جاذب ها و یا غربال های مولکولی در گرو فرایند احیا به صورت بهینه است.

می توان گفت فرایند احیای بهینه دارای پیامدهای بسیاری از جمله:

افزایش عمر جاذب ها، حداکثر نگاه داشتن بازده فرایند جذب، جلوگیری از صرف هزینه های اضافی می باشند.

تاکنون شبیه سازی های بسیاری بر روی فرایند جذب صورت گرفته

اما به دلیل ارزان بودن جاذب ها تمرکز کمتری بر روی مطالعه فرایندهای احیا وجود داشته است.

مدلسازی فرایند احیا در کامسول

بهینه سازی نرم افزاری فرآیند احیاء با استفاده از نرم افزار comsol

مدلسازی و بهینه سازی فرآیند احیا مولکولارسیو

مسئله اصلی این است که با بیان صرفه اقتصادی به عنوان یک پارامتر مهم برای بهینه بودن فرایند توسط سرمایه گذاران رفته رفته فرایندهای احیا به دلیل کاهش مصرف جاذب ها مورد اهمیت قرار گرفتند.

از همه مهمتر حساسیت های سازمان های حفاظت از محیط زیست در دهه اخیر است

که طبق دستورالعمل های آنان باید میزان دفع جاذب ها به حداقل مقدار ممکن برسد

لذا فرایندهای احیا می تواند نقش مهمی در حفاظت از محیط زیست ایفا نماید.

صرف نظر از تمامی موارد گفته شده در جذب مواد سمی جاذب ها و یا غربال های مولکولی را نمی توان به راحتی رها کرد.

لذا در فرایند جذب مواد سمی احیاء جاذب ها بیش از هر چیزی اهمیت می یابد.

ساخت تأسیسات مربوط به احیا به دلیل فشار فرایندی و دمای بالا هزینه بر است

در نتیجه قبل از شروع آزمایش ها شبیه ساززخئسخمی فرایند می تواند تأثیر بسزایی در طراحی تأسیسات ایفا نماید.

به علاوه شبیه سازی می تواند پارامترهای فرایندی مؤثر و میزان نقش هرکدام در فرایند را نشان دهد.

لذا شبیه سازی فرایند دفع نیز به اندازه خود فرایند اهمیت دارد.

شبیه سازی پروژه مهندسی شیمی

مدلسازی فرآیند احیا

مدلسازی پروژه تبدیل انرژی

شبیه سازی نرم افزاری