بررسی اثر تخلخل و تراوایی بر تولید گاز سنتز در راکتور ریفورمینگ متان با استفاده ازدینامیک سیالات محاسباتی (CFD)

واکنش تبدیلی متان و بخار یا ریفورمینگ بخار سالهاست که به عنوان اصلی ترین فرآیند در تولید گاز سنتز در صنایع مورد استفاده مورد استفاده قرار می گیرد. این امر باعث شده است که امروزه توجه زیادی به عملکرد واحدهای تولید هیدروژن جلب شود.گاز سنتز مخلوطی از گاز هیدروژن و منوکسیدکربن است. امروزه به دلیل کاربرد زیاد این گاز در صنایع شیمیایی، پتروشیمی و ... تولید این گاز بسیار مورد توجه قرار گرفته است. ریفورمینگ هیدروکربن ها با بخار، مخصوصاً گاز طبیعی، فرآیندی اقتصادی و مهم، برای تولید گاز سنتز می باشد. در این مقاله با مدلسازی دو بعدی راکتور بستر ثابت ریفورمینگ متان با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) به بررسی اثر تخلخل و تراوایی در این راکتور پرداخته شده است. نتایج حاصله نشان می دهد که کاهش تخلخل در بستر،باعث کاهش فشار، بهتر شدن توزیع جریان و افزایش سطح فعال واکنش می شود که درنتیجه تولید گاز سنتز افزایش می یابد. همچنین با بررسی اثر تراوایی در بستر راکتور مشاهده شد که در بیشتر عرض راکتور بجز نزدیک دیواره ها تراوایی با نرخ واکنش رابطه عکس دارد و با کاهش تراوایی ، زمان ماند افزایش و تولید گاز سنتز افزایش می یابد. در نزدیک دیواره راکتور به دلیل کاهش سرعت و دما، با کاهش تراوایی تولید گاز سنتز کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) ، گاز سنتز ، استیم ریفورمینگ متان ، تخلخل ، تراوایی