مدلسازی راکتور غشایی برای انجام همزمان دی هیدروژناسیون پارافین سنگین به وسیله هیدروژناسیون نیتروبنزن

در این پایان نامه مدلسازی دو راکتور کاتالیزوری بررسی میشود که از طریق یک غشاء فلزی به یکدیگر کوپل شده اند. واکنش دی هیدروژناسیون پارافین سنگین به الفین در قسمت پوسته و واکنش هیدروژناسیون نیتروبنزن به آنلین در قسمت لوله در راکتورهای با بستر ثابت اما با کاتالیزورهای متفاوت انجام می شود. در حقیقت یک غشاء از جنس پالادیم, دو قسمت پوسته و لوله را از هم جدا می کند. حرارت به طور مداوم از قسمت لوله که واکنش گرمازا صورت می گیرد از غشاء عبور کرده و به سمت پوسته که در آن واکنش گرماگیر انجام می شود, می رود. در همان زمان هیدروژن به طور مداوم در قسمت پوسته تولید شده و از طریق غشاء به سمت لوله جریان می یابد. بدین صورت واکنش در قسمت لوله حرارت لازم برای انجام واکنش گرماگیر در قسمت پوسته و واکنش در قسمت پوسته هیدروژن لازم را برای انجام واکنش هیدروژناسیون در قسمت لوله را تأمین می کند. موازنه جرم و حرارت بر روی یک المان دیفرانسیلی از راکتور مورد نظر منجر به معادلات دیفرانسیل درجه اولی شد که با یکدیگر کوپل هستند. نتایج حاصل ازحل معادلات بدست آمده در پوسته و لوله در حالت پایدار، با داده های تجربی مربوط به راکتور غشایی مقایسه شد. نتایج نشان داد که درصد تبدیل پارافین بدست آمده حاصل از مدلسازی 7/61 بود که نسبت به داده های تجربی 6/8 درصد بیشتر است. بازده الفین نیز 7/57 بدست آمد که نسبت به داده های تجربی مربوط به راکتور غشایی 95/9 واحد اختلاف داشت.