مدل سازی جداسازی هیدروژن با استفاده از غشاء متخلخل سرامیکی و بهبودگزینش پذیری فرایند

با وجود منابع فراوان هیدروژن و همچنین با توسعه فرایند های صنعتی جداسازی غشایی می توان گفت جداسازی غشایی هیدروژن از پس فرایندهای تولیدی آن به خصوص از طریق منابع تجدید پذیر امری روبه جلو برای حل مشکلات بشری به خصوصدر دو حیطه انرژی و محیط زیست و از مصادیق بارز توسعه پایدار می باشد.مقاله پیش رو مطالعه ای است بر یک مدلسازی دو بعدی متقارن با روش اجزای محدود برای جداسازی هیدروژن ازمخلوط گاز سنتز توسط یک غشای متخلخل سرامیکی بوسیله نرم افزار کامسول. معادله حاکم بر این مسئله نفوذ و جابجایی می باشد و از معادله پیوستگی برای توزیع غلظت در سه دامنهپوسته و غشاء و لوله استفاده شده است. غشاهای سرامیکی متخلخل با وجود استحکام فیزیکی و شیمیایی بالا یک محصول هیدروژن با خلوص بالا را ارائه نمی دهند و بدیهی است که حضورناخالص های مانند مونو اکسید کربن می تواند بر عملکرد پیل های سوختی اثر منفی بگذارد اما بعنوان یک دستاورد اساسی مشاهده کردیم که با ته نشست سیلیکا بعد از 12 ساعت میزانگزینش پذیری غشا برای تراوش هیدروژن نسبت به اجزای دیگر مخلوط گازی از 2,2 به بیش از 1111 و همچنین میزان خلوص هیدروژن در قسمت جمع آوری از 51,9 درصد به بالای 55,5 درصد خواهد رسید.

کلیدواژه ها:

دینامیک سیالات محاسباتی ، جداسازی ، غشاء ، هیدروژن ، گزینش پذیری