مقایسه حل عددی و تحلیلی در مدلسازی احیاء هیدورژنی سولفید مس در مجاورت آهک

تولید مس از طریق احیاء سولفید مس بوسیله هیدروژن و در مجاورت آهک، از دو واکنش مختلف تشکیل شده که از طریق مدلسازی این واکنشها، سرعت تولید مس و نیز میزان تثبیت گاز سولفید هیدروژن در داخل قرص قابل پیش بینی است. با توجه به فرضیات در نظر گرفته شده، پس از انجام موازنه جرم برروی قرص دو معادله دیفرانسیل عادی از مرتبه دوم، با انجام موازنه انرژی یک معادله دیفرانسیل جزئی از مرتبه دوم و از معادلات سرعت واکنش دو معادله دیفرانسیل عادی از مرتبه اول بدست می آید. با حل همزمان این پنج معادله که از طریق غلظت اجراء و دما با هم کوپل هستند توزیع دما و غلظت به صورت تابعی از مکان و زمان بدست آمده و می توان تاثیر عوامل مختلف بر دو فاکتور ذکر شده را برآورد نمود. در این کار معادلات فوق به دو صورت عددی و تحلیلی حل و با یکدیگر مقایسه شده است. درصد انحراف نسبی مقادیر محاسبه شده برای میزان کاهش وزن نسبی قرص و همچنین درصدتثبیت گوگرد با داده های تجربی بعنوان معیاری برای مقایسه روش حل درنظر گرفته شده است. همچنین مقایسه ای بین مقادیر محاسبه شده از توزیع دما، غلظت گونه های گازی و میزان تبدیل مواد جامد در قرص توسط حل عددی و تحلیلی صورت گرفته است. در نهایت بوسیله مقایسه دقت و سرعت محاسبات، روش عددی روش مناسبتری برای حل معادلات دیفرانسیل معرفی شده است.

کلیدواژه ها:

احیاء ، هیدروژن ، مس ، سولفید مس ، حل عددی ، حل تحلیلی