مدل سازی جداسازی هیدروژن با استفاده از غشاء متخلخل سرامیکی و مطالعه اثر تغییرات پارامترهای فرآیندی

با وجود منابع فراوان هیدروژن و همچنین با توسعه فرآیندهای صنعتی جداسازی غشایی می توان گفت جداسازی غشایی هیدروژن از پس فرآیندهای تولیدی آن به خصوص از طریق منابع تجدید پذیر امری روبه جلو برای حل مشکلات بشری به خصوص در دو حیطه انرژی و محیط زیست و از طریق منابع تجدید پذیر امری روبه جلو برای حل مشکلات بشری به خصوص در دو حیطه انرژی و محیط زیست و از مصادیق بارز توسعه پایدار می باشد. در 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 از مخلوط 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 دامنه پوسته 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 حضور ناخالص های مانند مونواکسید کربن می تواند بر عملکرد پیل های سوختی اثر منفی بگذارد اما می توان با ارائه پیشنهاداتی میزان گزینش پذیری غشای متخلخل سرامیکی مدل مان را بالا ببریم. این پیشنهادات در واقع بر اساس تغییر پارامترهای فرآیندی و فیزیکی غشاء و تحلیل عکس العمل مدل طراحی شده و همچنین بر مبنای مقایسه با تحقیقات معتبر قبلی برای رسیدن به یک رفتار فرآیندی پایدار می باشد. این تغییرات در پارامترهایی از جمله فشار و دمای فرآیندی، دبی جریان گاز سنتز ورودی، نسبت بی بعد، طول و ضخامت غشاء و همچنین کسر مولی جزء هیدروژن در خوراک ورودی می باشد.

کلیدواژه ها:

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