a b s t r a c t The application of rate-based models incorporating mass and energy transfer phenomena for the design of absorption columns is common practice in chemical industry. These models rely on the high accuracy of mass transfer parameters, i.e. the effective interfacial area aeff as well as the gas and the liquid side mass transfer coefficients kG and kL for gas and liquid phase, which result from experiments at meaningful scale (pilot plant scale). These parameters have a significant impact on the design of the absorption column. Currently, the uncertainty in these mass transfer parameters results in the addition of large safety factors. Hence, a general method comprising a standardised measurement procedure and a standardised computer-aided determination of such parameters has been developed. Physical properties determination together with a sensitivity analysis resulting in an identification and evaluation of critical operational variables has been performed to evaluate their influence on the determination of mass transfer parameters. Within this paper the computer-aided parameter determination method is described in detail. Furthermore, the method is exemplified by a case study.

چکیده

کاربرد مدل های بر مبنای سرعت با ترکیب پدیده های انتقال جرم و انتقال انرژی برای طراحی ستون جذب امری عادی در صنایع شیمیایی است. این مدل ها بر دقت بالای پارامترهای انتقال جرم تکیه دارند، به عنوان مثال مساحت موثر سطح مشترک a_eff و همچنین ضرایب انتقال جرم سمت گاز و مایع و برای فاز گاز و مایع، که از آزمایش ها در مقیاس معناداری (مقیاس پایلوت) حاصل می شوند. این پارامترها تاثیر قابل توجهی در طراحی برج جذب دارند. در حال حاضر، عدم قطعیت در این پارامترهای انتقال جرم منتج به افزودن فاکتورهای ایمنی زیادی می شود. از این رو، یک روش کلی شامل روش اندازه گیری استاندارد شده و روش تعیین به کمک کامپیوتر استاندارد شده این پارامترها توسعه داده شده است. تعیین خواص فیزیکی همراه با یک آنالیز حساسیت و در نتیجه شناسایی و ارزیابی متغیرهای عملیاتی حیاتی، برای ارزیابی تاثیر آن ها بر تعیین پارامترهای انتقال جرم انجام شده است. در این مقاله روش تعیین پارامتر به کمک کامپیوتر با جزئیات شرح داده می شود.علاوه بر این، این روش توسط یک مطالعه موردی نشان داده شده است.