نام پژوهشگر: پیام شعبان نشتایی

تولید کاربید تنگستن از اکسید تنگستن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان 1390
  پیام شعبان نشتایی   بهنام خوش اندام

با توجه به استفاده های گسترده از کاربید تنگستن در صنعت، از جمله در ساخت ابزار آلات مکانیکی و استفاده به عنوان کاتالیست، تحقیق در مورد روش های مختلف تولید این ماده به خصوص از راه واکنش شیمیایی گاز جامد اهمیت روز افزونی یافته است. از طرف دیگر مدل سازی فرآیند تولید این ماده می تواند نقشی تعیین کننده در یافتن شرایط بهینه برای تولید این ماده ایفا کند. در این پژوهش به منظور پیش بینی تغییرات دما و جریان گاز و همچنین تغییرات درصد تبدیل حاصل از واکنش اکسید تنگستن با مونوکسیدکربن در یک راکتور بستر ثابت، یک مدل ریاضی دو بعدی و غیر همدما در نظر گرفته شده است. برای انتخاب روش مناسب برای حل معادلات حاکم در بستر و قرص های واکنش دهنده، سه روش حجم محدود، تفاضل محدود و اورتوگونال کولوکیشن برای اولین بار با هم مقایسه شدند. روش تفاضل محدود با توجه به سادگی و قابلیت بیشتر نسبت به دو روش دیگر برای حل معادلات حاکم انتخاب شد. با استفاده از نرم افزار متلب برنامه ای کامپیوتری بر اساس مدل ریاضی و الگوریتم در نظر گرفته شده برای حل آن نوشته شد. به منظور اعتبار سنجی مدل و الگوریتم حل، نتایج شبیه سازی با کار راناد و همکارانش برای کاهش اکسید آهن و کار سمپاث و همکارانش در مورد تغییرات دما در بستر مقایسه شد. نتایج مدل سازی هم در پیش بینی تغییرات پیشرفت واکنش با زمان و هم پیش بینی تغییرات دما در راکتور، تطابق خوبی با نتایج کار این پژوهشگران دارد. شبیه سازی واکنش اکسید تنگستن با مونوکسید کربن در راکتور بستر ثابت نشان می دهد که تغییرات دمایی در بستر چندان بالا نیست و از طرفی انتخاب بهینه تخلخل و اندازه قرص های جامد در بستر، درصد تبدیل را افزایش می دهد.