مدل سازی راکتور غشایی برای اکسیداسیون زوجی متان

یکی از روش های چالش برانگیز تبدیل متان،اکسیداسیون زوجی متان است که فرآورده های آن اتان و اتن می باشد. با توجه به پیوندهای قوی C-H دمای بالای 371 تا 3371 کلوین برای این واکنش مورد نیاز است. بازده پایین C2 و اقتصادی سازی آن در ابعاد صنعتی دو چالش مهم پیش روی این فرآیند است. در مدل دو بعدی که به تشریح انتقال جرم و انرژی در دو بعد شعاعی و محوری می پردازد عملکرد واکنش اکسایش زوجی متان در راکتور غشا پروسکایت کاتالیستی مورد آنالیز قرار گرفت. در این راستا برای نشان دادن تأثیر عملکرد کاتالیست سینتیک، روابط سرعت و ثوابت مربوط به کاتالیست Mn-Na2WO4/SiO4 بر روی مدل اعمال گردید. قابل ذکر است که نتایج غیر قابل قبول مدل 3بعدی که گاهی اوقات تا دو برابر مقدار واقعی گزارش شده است. با استفاده از مدل 2بعدی اصلاح گردیده و به واقعیت نزدیکتر شده است.همچنین در این مدل تأثیر پارامترهای عملیاتی دما، نسبت متان به هلیوم، دبی خوراک ورودی و نرخ اکسیژن دهی بر روی درصد تبدیل، گزینش پذیری و بازده کلی مورد بررسی قرار گرفته و نقطه بهینه آنها تعیین گردیده است.