احسان صالحی

گاز منوکسیدکربن (CO) با غلظت زیاد، به عنوان خوراک واحد تولید فسژن استفاده می شود. با توجه به اینکه غلظت این گاز در مخلوط حاوی آن، یعنی در ترکیب با گازهای CH4، N2، H2 و O2 کم می باشد، نیاز است که غلظت این خوراک گازی قبل از ورود به واحد فسژن توسط یکی از روش های جداسازی و خالص سازی گازها به بیشتر از 99% برسد. با توجه به بررسی تحقیقات گذشته یکی از کارآمدترین روش های جداسازی برای این مخلوط گازی فرایند جذب سطحی نوسان فشار (PSA) می باشد. در این روش، به یک بستر جذب مناسب نیاز است تا بتواند به خوبی گاز CO را از مخلوط گازی جداکند. به دلیل وجود مقدار قابل توجه گاز N2 در این مخلوط و جداسازی سخت این دو گاز (CO/N2) از هم، بررسی ها منجر به انتخاب بستر جذب حاوی جاذب کامپوزیتی کلرید مس بر پایه کربن فعال (CuCl/AC) شد. این جاذب به وسیله تشکیل کمپلکس π قوی بین Cu+ و CO باعث جذب خوب گاز CO نسبت به ترکیبات دیگر از جمله N2 خواهد شد. برای شبیه سازی عددی انتقال جرم و مومنتوم در خالص سازی گاز CO، از همدما های تعادلی جذب گازها در بستر جذب استفاده شد. در این مورد، مدل های همدمای لانگمویر و فروندلیچ در انتقال جرم و مدل دارسی برای انتقال مومنتوم در محیط های متخلخل استفاده شد. از نرم افزار COMSOL 5.3 برای حل همزمان معادلات مذکور، استفاده شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که بستر جذب و شرایط به کار گرفته شده در این فرایند منجر به خالص سازی خوب گاز CO از مخلوط گازی خواهد شد.