مدل سازی ریاضی تولید هیدروژن از ریفرمینگ بخار- متان با جذب CO₂

ریفرمینگ متان با بخار آب یکی از روش های مفید و رایج در تولید هیدروژن با خلوص بالا است. سادگی و جدید بودن این روش باعث شده که بسیاری از پالایشگاه ها و پتروشیمی ها واحدی را به عنوان ریفرمینگ متان با بخار آب طراحی نمایند. در مراکز تحقیقاتی برای تولید هیدروژن مورد نیاز خود در آزمایش های مربوط به پیل سوختی هیدروژنی و دیگر موارد از این روش استفاده می کنند. در این مقاله از روش ریاضی برای مدل سازی فرایند ریفرمینگ متان با بخار آب استفاده شده است. معادلات حاکم بر سیستم برگرفته از معادلات انتقال حرارت و جرم به همراه واکنش های شیمیایی می باشد که به دلیل غیرخطی بودن آنها و تابعیت پارامترهای مختلف نسبت به هم از حل هم زمان معادلات استفاده شده است. نتایج نشان داد که عوامل مختلفی بر فرایند ریفرمینگ تاثیرگذار است. یکی از نتایج مدل، افزایش جذب دی اکسید کربن توسط جاذب با افزایش بارگزاری های جاذب تا یک حد معین است. کاهش دمای کاتالیست در طول ابتدایی راکتور مشاهده شد که از 723 کلوین به حدود 705 کلوین رسید و با افزایش طول راکتور دما افزایش و در یک طول معین از راکتور ثابت می شود. همچنین نتیجه دیگری از مدل بدست آمد و آن استفاده از یک راکتور با ساختار دو بخشی است که می تواند نتایج بهتری از فرایند ریفرمینگ بدست آورد.

Keywords:

ریفرمینگ متان با بخار آب , تولید هیدروژن , مدل سازی ریاضی , مدل سازی فرایند ریفرمینگ متان