شبیه سازی راکتور تبدیل به گاز ذغال با تامین گرما از راکتور هسته ای دما بالا

ذغال سنگ توانسته است با فرآیند تبدیل به گاز، جایگزین نفت و گاز طبیعی شود؛ محصول این فرآیند می تواند به عنوان یک منبع انرژی یا به عنوان یک ماده خام در صنایع پالایش و پتروشیمی، به کار رود. واکنش این فرآیند گرماگیر است و گرمای لازم می تواند توسط احتراق بخشی از ذغال تامین شود اما انتشار دی اکسید کربن زیادی به عنوان گاز گلخانه ای در پی دارد؛ گرم نمودن گاز با منبع خارجی از راه حل های کاهش این آلاینده است. در این تحقیق معادلات بیلان جرم و حرارت برای راکتور بستر متحرک تبدیل به گاز استخراج شده و جهت رسیدن به ترکیب گاز و توزیع دما در طول راکتور، با روش عددی رانگ-کوتا حل شده و در شبیه سازی به کار رفته است. نزدیکی مقادیر حاصل از شبیه سازی به مقادیر تجربی دال بر دقت این شبیه سازی بود. همچنین اثر برخی متغیرهای عملیاتی مثل غلظت هلیم و دمای گاز ورودی روی میزان تبدیل و ترکیب گاز محصول بررسی شد. با افزایش دمای گاز ورودی یا افزایش نسبت هلیم به بخار آب میزان تبدیل جامد زیاد شد؛ به طوری که با افزایش 300 درجه دمای گاز ورودی از 1000 کلوین، میزان تبدیل کربن 40 درصد افزایش داشت.

Keywords:

شبیه سازی , تبدیل به گاز ذغال , راکتور بستر متحرک , هلیم , دی اکسید کربن , راکتور هسته ای