تحلیل عددی انتقال حرارت لوله های فین دار داخلی در راکتور فرآیند شکست حرارتی

صنعت پتروشیمی در دهههای گذشته رشد چشمگیر و روز افزونی را داشته است و نقش آن در آینده بسیار پر رنگ تر خواهد بود . اتیلن و پروپیلن ماده اولیه اغلب صنایع پایین دسوتی پتروشیمی می باشند که در طی فرآیند شکست حرارتی هیدروکربن هوا درکورههای واحد الفین تولید میگردند. این روش متداولترین شیوه تولید الفین بوده و تحقیقات گسترده در این زمینه حاکی از آن است که شکست حرارتی در آینده نیز تکنولوژی مطرح برای این فرآیند خواهد بود. در کوره شکست حرارتی مولکولهای آلکانهاشکسته شده و به مولکولهای آلکن تبدیل میشوند و از آنجا که فرآیند شکست حرارتی واکنشی گرماگیر است این واکنش درونراکتور لولهای که خود درون کوره شکست حرارتی قرار دارد انجام میگیرد. در واکنش گرماگیر با گرفتن گرما از گازهای حاصل از احتراق مولکولهای سنگین و اشباع شده به مولکولهای سبکتر تبدیل شده و هیدروژن آزاد میشود. زمان واکنش در این فرآیندبسیار کوتاه است و در حدود چند میلی ثانیه میباشد. بنابراین افزایش انتقال حرارت را میتوان با افزایش سطح تماس بیشتر کرد در این تحقیق با استفاده از تکنولوژیMixing Element Radiant Tube( MERT در کویلها که همان فین دار کردن لولهها از داخل است به بررسی افزایش انتقال حرارت و انتقال جرم و در نتیجه افزایش درصد تبدیل در راکتور میپردازیم. در این مقاله با حل معادلات شیمیایی شکست حرارتی و محاسبه جملات چشمه حاصله، به حل معادلات جریان و انتقال حرارت بااستفاده از دینامیک سیالات محاسباتی خواهیم پرداخت. برای تحلیل جریان از نرمافزارFluentو به روش حجم محدود استفاده شده است

Keywords:

شکست حرارتی , دینامیک سیالات محاسباتی , مهندسی واکنش , راکتور , لوله ی فیندار