مدل سازی CFD واکنش جفت شدن اکسایشی متان در مقیاس دانه ای: تعیین دمای بهینه

در این تحقیق واکنش جفت اکسایشی متان (OCM) در مقیاس دانه ای مدل سازی شده و رفتار دانهکاتالیست در راکتور بستر ثابت از دو دیدگاه آزمایشگاهی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است.مدلسازی عددی دانه کاتالیست توسط نرم افزار FLUENT انجام شده و برای ارایه یک مدل جامع و دقیق، این نرم افزار به دو زیر برنامه متصل شده است. نقطه عطف این مدل سازی، اجرای موفق ایندو زیر برنامه در نرم افزار میباشد که منجر به مزدوج قرار گرفتن واکنش و نفوذ در داخل دانه میشود. شرایط ورودی مدل منطبق بر شرایط آزمایشگاهی است. دانه کاتالیست با اندازه مش 8-7 در داخل راکتور دیفرانسیلی بستر ثابت با قطر 12mm در نظر گرفته شده و دماهای عملیاتی 1048k, 1023k و 1073k و ترکیب خوراک (نسبت مولى متان به اکسیژن) 2 اعمال شده است.کلیه آزمایشات در فشار اتمسفریک و GHSV ثابت برابر (1-)12000h انجام گرفته است. بررسی اثر دما بر رفتار کاتالیست در ترم هاى درصد تبدیل متان و گزینش پذیرى و بازده (C(2، دمای بهینه در این محدوده عملیاتى برای کاتالیست تیتانیت پروسکایت 1048k پیشنهاد شده است. در این دما، کاتالیست بیشترین گزینش پذیری و راندمان برای محصولات مطلوب (C(2 را خواهد داشت. پروفایل دمایی در داخل دانه از دیگر نتایج این مدل سازی به شمار می آید. مقایسه نتایج مدل سازى و دادههاى تجربى تطابق نسبتا خوبى را نشان می دهد.1208 پیشنهاد شده است. دراین دما

کلیدواژه ها:

جفت شدن اکسایشی متان ، مدلسازی ، واکنش های کاتالیستی ، دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)