مدلسازی راکتور غشایی فرآیند واکنش تغییر آب-گاز و بررسی اثر پارامترهای طراحی و عملیاتی بر عملکرد راکتور

طی دو دهه اخیر توجه به میزان تبدیل بالا در واکنش ها و همچنین کاهش میزان آلاینده ها و انرژی مصرفی آنها منجر به اقدامهای صنعتی و دانشگاهی جهت بهبود طراحی و پیکربندی در راکتور های شیمیایی شده است. عدم تولید گازهای گلخانه ای ناشی ازاستفاده هیدروژن به عنوان سوخت، یکی از مهم ترین دلایلی است که هیدروژن پتانسیل بسیار زیادی را برای حامل انرژی در آیندهدارد. در این مقاله سینتیک واکنش تغییر آب-گاز، همراه کاتالیست (CuO/ZnO/Al(2)O(3 مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است و درادامه با مدلسازی راکتور فرآیند واکنش تغییر آب-گاز، به بررسی اثر تغییرات پارامتر های دما، فشار، دبی ورودی، نسبت مولی بخارآب به کربن مونوکسید و ضریب تراوایی در راکتور واکنش تغییر آب-گاز جهت تولید هیدروژن پرداخته شده است. این راکتور که بهصورت استوانه های هم مرکز که از سه بخش بستر کاتالیستی، گاز روبنده و خنک کن داخلی جهت حذف گرادیان دمایی، طراحیشده است با مصرف بخار آب و حذف آلاینده کربن مونواکسید، گاز هیدروژن تولید می کند. در مدلسازی، سینتیک واکنش کاتالیستیتغییر آب-گاز با روش لانگمیر-هیشتنلود، ثابت تعادل واکنش از روابط بین خواص ترمودینامیکی، موازنه جرم راکتور در حالتایزوترمال و با صرفنظر کردن از افت فشار در طول راکتور و با فرض رفتار ایده آل گاز و نیوتونی بودن سیال استفاده شده و در ادامهبه اثر پارامتر های موثر از قبیل دما، فشار راکتور و گاز روبنده، نسبت مولی بخار به کربن مونواکسید، و ضریب تراوایی غشاء و دبیراکتور و گاز روبنده ، مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

Keywords:

واکنش تغییر آب- گاز , تولید هیدروژن , حذف کربن مونواکسید , راکتورغشایی , مدلسازی راکتور