بررسی تغییرات درون راکتور کاتالیستی بستر پر شده با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

یکی ازرایج ترین راکتورها در صنایع شیمیایی راکتورهای کاتالیستی بستر پر شده است در این مطالعه یک راکتور کاتالیستی پر شده از ذرات کروی را با استفاده از روش المان محدود شبیه سازی شده است و جریان سیال بین ذرات ،افت فشار و تغیرات غلظت درون بستر و درون ذرات کروی مورد بررسی قرار داده شده است.سرعت سیال در ورودی در مرکز حداکثر و بر روی دیواره صفر است اما در فضای بین ذرات در سرتاسر طول راکتور یکنواخت شده است و افت فشار هم درون طول بستر راکتور کاهش پیدا کرده است. غلظت واکنش دهنده ی B وA به دلیل ان که درون واکنش مصرف شده، درسرتاسر طول راکتور کاهش یافته است. اما محصول C تولید شده و ابتدا غلظت ان افزایش یافته و در ارتفاع 0.5m راکتوربه حداکثر رسیده است و پس از ان تا انتهای راکتور کاهش پیدا کرده است.اما تغیرات غلظت واکنش دهنده ی B وA در ابتدای راکتورروی سطع گلوله حداکثر وبا حرکت به سمت مرکز گلوله کاهش می یابدو این روند کاهشی از سطع به مرکز گلوله در سرتاسر طول راکتوردرون گلوله ها برای واکنش دهنده ی B وA صادق است اما برای محصول C در ابتدای راکتور بر روی سطع گلوله غلظت صفر است و تا ارتفاع 0.5 متری راکتورتغییرات غلظت از مرکز به سطع رو به افزایش است و در ارتفاع 5.0 متری غلظت در مرکز گلوله حداکثر است و روی سطع صفر است.پس از ان غلظت روی سطع زیاد شده و این روند افزایشی غلظت از مرکزبه سطع تا انتهای راکتور ادامه دارد و درانتها غلظت روی سطع حداکثرشده است.

کلیدواژه ها:

راکتور کاتالیستی ، بستر پرشده ، ذرات کروی ، المان محدود ، دینامیک سیالات محاسباتی