شبیه سازی و مقایسه راکتورهای افقی سنتز آمونیاک

در این مقاله مدل غیر هموژن و یک بعدی برای شبیه سازی دو راکتور سنتز آمونیاک افقی، با جریان جانبی و بدون جریان جانبی، مورد استفاده قرار گرفته است. معادلات حاکم، شامل معادلات انتقال جرم، انتقال حرارت و معادلات افت فشار، به صورت همزمان توسط روش رانک کوتا مرتبه 4 حل شده است. ضریب تاثیر با اعمال موازنه جرم داخل حفرات قرصهای کاتالیست به دست آمده است. معادلات دیفرانسیل حاصل، غیر خطی از نوع BVP هستند، که این معادلات با استفاده از روش شوتینگ اصلاح شده حل شده اند. برای حل تمامی معادلات از نرم افزار MATLAB استفاده شده است. در این مقاله دانسیته و ویسکوزیته مخلوط گازی که تابعی از دما، فشار و جزء مولی اجزاء هستند، در طول بستر متغییر در نظر گرفته شده است.ظرفیت حرارتی اجزاء نیز به صورت تابعی از دما قرار داده شده اند. همچنین تغییرات ظرفیت حرارتی متوسط مخلوط گازی که تابع دما و جزء مولی اجزاء است، در طول بستر اعمال شده است. از مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی انجام شده با داده ها صنعتی موجود، دقت و صحت مدل مورد نظر اثبات شده، و تغییرات غلظت اجزاء و افت فشار در دو راکتور بدست آمده است. در نهایت تغییرات میزان تبدیل نیتروژن، افت فشار و دما در دو راکتور مقایسه شده است.

کلیدواژه ها:

سنتزآمونیاک ، راکتور افقی ، شبیه سازی