مدل سازی واکنش گاز-جامد غیر کاتالیستی در بستر ثابت با مدل دانه ای

واکنش گاز-جامد غیرکاتالیستی، اهمیت زیادی در صنایع شیمیایی و متالورژی دارد. به طورمعمول راکتورهای صنعتی برای این نوع از واکنش ها، سه نوع اصلی به نام های بستر ثابت، بسترمتحرک و بسترسیال می باشند. هدف از این مقاله بررسی مدلسازی راکتور بستر ثابت برای واکنشگاز- جامد غیرکاتالیستی احیای اکسید آهن توسط هیدروژن می باشد. سیستم با فرض هم دما بودنواکنش در طول بستر و داخل قرصها، مدل شده و با روش تفاضلات محدود مرکزی حل شد. ضریبنفوذ موثر 6x10(-7)m(2)/s، بهترین تطایق را با نتایج تجربی داشت. نمودارهای توزیع غلظت در داخل قرص و بستر نشان دادند که تغییرات غلظت در طول بستر با گذشت زمان کاهش می یابد و همچنینتوزیع غلظت در داخل قرص ها در زمان های ابتدایی، تقریبا به صورت خطی است زیرا در ابتدا تنهامکانیزم انتقال جرم، نفوذ می باشد اما با گذشت زمان علاوه بر نفوذ، ترم واکنش نیز فعال می گردد.این امر باعث غیر خطی شدن منحنی های غلظت می شود.

کلیدواژه ها:

واکنش گاز- جامد غیرکاتالیستی ، بستر ثابت ، مدلسازی