مدلسازی و شبیه سازی راکتور کاتالیستی بستر ثابت تبدیل بوتان به الفین

شکست کاتالیستی پارافین ها در راکتورهای بستر ثابت به دلیل دستاوردهایی چون مصرف کمتر انرژی، انعطاف پذیری بیشتر در مورد طیف محصولات تولیدی و انتشار کمتر دی اکسید کربن می تواند به عنوان جایگزینی مناسب برای دیگر فرآیندهای رایج تولید الفین مطرح شود. در واقع هنگامی که مواد واکنش دهنده درون راکتور با بستر فعّال قرار می گیرند، پدیده های فیزیکی و شیمیایی پیچیده ای در ابعاد مختلف رخ می دهد. در ابعاد کوچکتر میان ذره ای واکنش دهنده ها بر روی سطوح فعال نفوذ می کنند، جذب می شوند، و سپس واکنش می دهند. پس از این مرحله از سطح جدا شده و مجدداً به توده سیال نفوذ می کنند. پیچیدگی فرآیندهای واقعی که درون راکتور رخ می دهد، منجر به بروز مشکلات و ایراداتی در توصیف دقیق فرآیند می شود. از این رو مدل های ساده شده ریاضی برای توصیف و پیش بینی عملکرد راکتور مورد استفاده قرار می گیرد. در تحقیق پیش رو یک راکتور بستر ثابت که با کاتالیست hzsm-5 پر شده است و معادلات سرعت در آن به وسیله مدل سنتیکی یکپارچه ای شامل شش مرحله و پنج ترکیب یکپارچه بدست آمده است، با استفاده از مدل شبه همگن در شرایط پایا و عدم ایجاد کک، مدلسازی شده است و سپس شبیه سازی به با استفاده از نرم افزار matlab®انجام شده است. علاوه بر این، مدول تیل به منظور تخمین بازده ذرات کاتالیست به کار گرفته شده است. نتایج بدست آمده بیانگر افزایش جزء مولی الفین تولیدی در محصول نهایی به واسطه افزایش زمان ماند می باشد به طوریکه در گسترًٌٌٌٌٍٍٍََُُِّ? دمایی مورد بررسی که بین 500 تا 620 درجه سانتیگراد می باشد، جزء مولی 4/0 برای الفین درghsv=1 و فشار جزئی 20 کیلو پاسکال برای گاز بوتان ورودی حاصل شده است. دیگر بررسی های انجام شده بیانگر نتایج حاصل از تأثیر سایر پارامترهای موثر در روند مطالعه رفتار راکتور می باشد که راستی آزمایی نتایج بدست آمده از مدل، نشان دهنده توافق خوب با نتایج بدست آمده تجربی می باشد.