تولید کاربید تنگستن از اکسید تنگستن

با توجه به استفاده های گسترده از کاربید تنگستن در صنعت، از جمله در ساخت ابزار آلات مکانیکی و استفاده به عنوان کاتالیست، تحقیق در مورد روش های مختلف تولید این ماده به خصوص از راه واکنش شیمیایی گاز جامد اهمیت روز افزونی یافته است. از طرفی مدل سازی فرآیند تولید این ماده می تواند نقشی تعیین ک ننده در یافتن شرایط بهینه برای تولید این ماده ایفا کند. در این پژوهش به منظور پیش بینی تغییرات دما و جریان گاز و همچنین تغییرات درصد تبدیل حاصل از واکنش اکسید تنگستن با مونوکسید کربن در یک راکتور بستر ثابت، یک مدل ریاضی دو بعدی و غیر همدما در نظر گرفته شده است. برای انتخاب روش مناسب برای حل معادلات حاکم در بستر و قرص های واکنش دهنده، سه روش حجم محدود، تفاضل محدود و اورتوگونال کولوکیشن برای اولین بار با هم مقایسه شدند. روش تفاضل محدود با توجه به سادگی و قابلیت بیشتر نسبت به دو روش دیگر برای حل معادلات حاکم انتخاب شد. با استفاده از نرم افزار متلب برنامه ای کامپیوتری بر اساس مدل ریاضی و ا لگوریتم در نظر گرفته شده برای حل آن نوشته شد. به منظور اعتبار سنجی مدل و الگوریتم حل، نتایج شبیه سازی با کار راناد و همکارانش برای کاهش اکسید آهن و کار سمپات و همکارانش در مورد تغییرات دما در راکتور، تطابق خوبی با نتایج کار این پژوهشگران دارد. شبیه سازی واکنش اکسید تنگستن با مونوکسید کربن در راکتور بستر ثابت نشان می دهد که تغییرات دمایی در بستر چندان بالا نیست و از طرفی ا نتخاب بهینه تخلخل و اندازه قرص های جامد در بستر، درصد تبدیل را افزایش می دهد.

کلیدواژه ها:

کاربید تنگستن ، مدل سازی واکنش های گاز- جامد ، راکتور بستر ثابت ، حل عددی معادلات دیفرانسیل