Modelling and simulation of hollow fiber membrane vacuum regeneration for co2 desorption processes using ionic liquids

partial pressure in the permeate side. The CO
2 
des-
orbed rate also increases at high vacuum level. However, low vacuum 
pressures increase the additional work for both the vacuum pump and 
compressor unit operation (discussed in section 3.3). Similar to the trend 
in the regeneration temperature influence, only [emim][Ac] was able to 
reach the process efficiency constraint (equal or higher than 90%) 
operating with one HFMC (module characteristics given in 
Table 2
). 
Moreover, the pressure applied by the vacuum pump in the permeate 
side was recommended to be greater than 0.035 bar, in order to avoid 
wetting phenomena. 
Additionally, the CO
2
-rich IL mole-flow has a negative effect on the 
CO
2 
desorption efficiency as shown 
Fig. 7
a. The reason of this poor 
performances at high rich solution mole-flow, could be the decrease of 
the residence time through the HFMC, which decrease the capacity of 
the CO
2 
to be desorbed from the CO
2
-rich IL. However, the increase of 
the rich solution mole-flow leads to a higher CO
2 
regeneration flux as 
shown in 
Fig. 7
b. The optimal liquid flow-rates should then be estimated 
by searching a trade-off between both, absorption and desorption pro-
cess performances, taking into account: (i) the drawbacks of high liquid 
flow-rate such as the thermodynamic limitation of ILs and the risk of 
membrane wetting due to the increase of the liquid pressure, and (ii) the 
higher equipment size required associated to lower flow-rate, which 
increases the total capital cost of the overall process. 
Being analyzed the operating conditions, temperature, vacuum 
pressure and liquid flow-rate, two more considerations that affect to the 
contactor could be taken into account to achieve the efficiency