آنالیز حساسیت و بهینه سازی فرآیند بهبود یافته ی تراکم و خالص سازی CO2 با استفاده از روش سطح پاسخ

امروزه انتشار کربن دی اکسید ناشی از احتراق سوخت های فسیلی به عنوان یکی از دلایل اصلی گرمایش کره ی زمین و مشکلات ناشی از آن شناخته می شود. احتراق با اکسیژن به نسبت خالص (OFC) روشی موثر برای جداسازی CO2 از گاز احتراق است. واحد تراکم و خالص سازی کربن دی اکسید (CO2CPU) یکی از واحدهای صنعتی به نسبت جدید برای جداسازی CO2 از گاز احتراق حاصل از فرآیند OFC است. با این حال انرژی بالای مورد نیاز جهت انجام فرآیند تراکم و تبرید یکی از چالش های این واحد است. از این رو شناسایی و آنالیز حساسیت پارامترهای موثر بر فرآیند مورد نیاز است تا سرانجام بتوان این پارامترها را به نحو مناسبی بهینه سازی و کنترل نمود. تحقیق حاضر ضمن معرفی این واحد، به آنالیز حساسیت، بهینه سازی و بهبود ساختار این فرآیند اختصاص داده شده است. فرآیند در محیط نرم افزار Aspen Plus شبیه سازی شد. مدل ترمودینامیکی Peng-Robinson برای تخمین خصوصیات ترمودینامیکی به کار گرفته شد و به منظور افزایش دقت ضرایب ترمودینامیکی با استفاده از مقادیر موجود در مقالات بهبود یافت. با توجه به اینکه برهمکنش پارامترهای عملیاتی بر نتایج بهینه سازی موثر است، روش سطح پاسخ (RSM) به منظور بهینه سازی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد با بهبود شرایط عملیاتی فرآیند در فشار bar 25 قابل انجام است. در حالی که پیشتر فشار عملیاتی این فرآیند bar 30 گزارش شده بود. بدیهی است که کاهش فشار عملیاتی نه تنها سبب کاهش هزینه عملیاتی می شود بلکه سبب کاهش هزینه سرمایه گذاری و در نتیجه کاهش هزینه های کل خواهد شد.