تحلیل فرآیند تولید هیدروژن از واکنش آلومینیوم با آب در یک واحد صنعتی به منظور بررسی میزان تاثیر عوامل شکست بر راندمان سیستم

با توجه به اهمیت و ضرورت بالای جایگزینی سوختهای فسیلی با منابع سوختی تجدیدپذیر و سازگار با محیط زیست، سالیان متمادی است که محققین بر روی روشهای تولید هیدروژن به عنوان یکی از پاک ترین و در دسترس ترین سوختهای جایگزین، کارهای تحقیقاتی خود را متمرکز نموده اند. یکی از این روشهای مورد مطالعه تولید هیدروژن با بهره گیری از آب و آلومینیوم میباشد. در پژوهش حاضر، تحلیل عددی بر روی این روش صورت میپذیرد و چگالنده لیبیگ فرآیند تولید بررسی میگردد. راندمان چگالنده و کل سیستم محاسبه میگردد. در گام بعدی، فاکتورهای شکست سیستم بر اساس ادبیات فن و نظرات خبرگان شناسایی شده و با بهره گیری از یکی از روشهای تصمیم گیری چند معیاره به نام روش بهترین – بدترین، فاکتورهای شناسایی شده وزن دهی و رتبه بندی میگردد و تاثیر مهمترین شاخص بر عملکرد سیستم مطالعه میشود و راهکارهای افزایش راندمان سیستم ارائه میشود. نتایج نشان می دهد که نتایج عددی به دست آمده در قیاس با کار ژوکائوسکاس به طور متوسط ۲/۴ درصد خطا دارد که مقدار مطلوبی است. همچنین کسر حجمی بخار در ۷ ثانیه اول نشان میدهد که سیال خنک کن ابتدا به محض ورود به مبادله کن تغییر فاز میدهد. با پیشروی زمان و افزایش حجم آب این تغییر فاز کاهش مییابد ولی در مدت زمان ۷ ثانیه بخار داخلی تغییر فاز نمیدهد. برای رسیدن به تغییر فاز بخار لوله داخلی زمان بیشتری لازم است. نمودارها این زمان را بعد از ۵۰ ثانیه نشان میدهند. علاوه بر این، راندمان چگالش، بر اساس نمودار به دست آمده بعد از ۵۰ ثانیه افزایش مییابد و در ۱۵۰ ثانیه به ۸۹ درصد میرسد.

Keywords:

تولید هیدروژن , واکنش آلومینیوم آب , روش بهترین - بدترین , دینامیک سیالات محاسباتی , فرایند تولید , راندمان چگالنده