مدلسازی ریاضی تولید هیدروژن از تبدیل کاتالیستی متانول با بخار آب در یک راکتور غشایی بستر پر شده

در این پژوهش، عملکرد یک راکتور غشایی پوسته و لوله برای انجام واکنش تبدیل متانول با بخارآب با هدف مصرف هیدروژن تولیدی در پیل سوختی هیدروژنی مورد بررسی قرار گرفتهاست. دیواره لوله راکتور توسط لایه غشاء پالادیوم-نقره پوشانده شده است تا هیدروژن تولیدی پس از عبور از غشاء در پوسته جمع آوری شود. تاثیر متغیرهای عملیاتی مختلفی از قبیل سرعت جریان خوراک، فشار، نسبت آب به متانول و ضخامت غشا بر موجودی منواکسید کربن و دبی مولی هیدروژن خروجی از راکتور در دو دمای ثابت با هدف سنجش توان حداکثری راکتور در شرایط ایده آل مورد بررسی قرار میگیرد. خلوص جریان هیدروژن خروجی از راکتور به دلیل مسمومیت آند پلاتینی پیلهای سوختی توسط منواکسید کربن حائز اهمیت میباشد. در نهایت افزایش دمای خوراک ورودی از ۲۵۰ به ۳۰۰ درجه ی سلسیوس، سبب افزایش میزان موجودی منواکسیدکربن در خروجی میشود که به ترتیب در محدوده ۱۰۰۰ تا ۳۵۰۰ ppm و ۱۰۰۰۰ تا ۳۲۰۰۰ ppm بوده و برای ورود به پیلهای سوختی دما بالا مناسب است. بیشینه نسبت هیدروژن خروجی از لوله به پوسته نیز در حدود ۱/۷ برای نسبت آب به متانول ۳ و دمای ۳۰۰ درجه ی سلسیوس است.

کلیدواژه ها:

راکتور غشائی ، تبدیل متانول- بخار آب ، راکتور بستر پر شده ، تولید هیدروژن ، مدلسازی ریاضی