مدل سازی ریاضی راکتور لوله ی با ترکیب پلاسما در فرآیند تولید آمونیاک

در این مطالعه بررسی و مدلسازی راکتور لوله ای با ترکیب پلاسما جهت تولید آمونیاک پرداخته شده است. منبع تغذیه تولید کننده محیط پلاسما، ولتاژ بالای جریان مستقیم برق است که سبب بر انگیخته شدن ذرات بسیار فعالی از جمله الکترونها، یونها، اتمها، رادیکالها و مولکولها میشود.این امر سبب ایجاد یک بستر مناسب برای انجام انواع مختلف واکنشها شد. در این کار معادلات مورد بررسی شامل روابط جرم، انرژی و سرعت واکنش آمونیاک در شرایط پلاسما میباشد. معادلات مربوطه با استفاده از روش عددی تفاضل محدود بسط داده شده و در نرم افزار متلب به صورت همزمان حل گردیده است. به منظور بررسی صحت مدلسازی با دادههای آزمایشگاهی موجود در مقالات دیگر مقایسه شد، نتایج نشان میدهد که مدل دارای صحت کافی و مناسبی میباشد. سپس تاثیر شرایط عملیاتی مختلف مانند طول، فشار، دمای ورودی و شار مولی خوراک بر پارامترهای خروجی مورد بررسی قرار گرفت. با افزایش فشار دمای خروجی راکتور افزایش میابد و باعث تولید بیشتر محصول میگردد.

Keywords:

آمونیاک پلاسما , مدلسازی عددی , موازنه جرم و انرژی , بازدهی راکتور