مدلسازی انتقال جرم و حرارت در دانه کاتالیستی در واکنش تبدیل اتیلن به پلی اتیلن سبک

در این مقاله مدلسازی مربوط به انتقال جرم و حرارت به طور همزمان روی تک ذره کاتالیست در بستر سیال پلیمریزاسیون اتیلن با توجه به غلظت اتیلن و دمای توده بستر و در نظر گرفتن اثرات آن در دانه در شرایط ناپایدار ارایه می شود. در این تحقیق با استفاده از مراجع موجود مدل ساده هیدرودینامیکی Kunii & Levenspiel (KL) شبیه سازی بستر سیال برای حالت خاص تولید پلی اتیلم سبک انجام شده و بدین وسیله، تغییرات غلظت مونومر در سرتاسر بستر تعیین گردیده است و این غلظت به عنوان غلظت توده در شرایط مرزی مربوط به دانه کاتالیزور مورد استفاده قرار گرفته است. از سوی دیگر با فرض ثابت نگاه داشتن دمای بستر توسط کنترلرها، از آن به عنوان دمای توده در شرط مرزی نوع سوم معادلات حرارت در دانه استفاده شده است. مدل به کار رفته در شبیه سازی انتقال جرم و حرارت تک ذره، بر اساسMulti-Grain Model (MGM) استوار است این مدل می تواند تغییرات دما و غلظت اتیلن را در کلیه نقاط دانه کاتالیسن با گذشت زمان نشان دهد. با ترکیب مدل دانه و مدل بستر سیار، بخوبی امکان پیشگویی تغییرات در دانه همراه و همزمان با بستر وجود دارد.

Keywords:

انتقال جرم , انتقال حرارت , مدل MGM , مدل KL , پلیمریزاسیون اتیلن