مدلسازی سینتیکی سنتز فیشر-تروپش بر روی کاتالیزور آهن-کبالت در راکتور بستر ثابت

هدف از انجام این پایان نامه مطالعه مکانیسم حاکم بر این فرایند و به دست آوردن معادله سینتیکی مربوط به آن می باشد. در ادامه نیز به بررسی بازده و گزینش پذیری محصولات در سنتز فیشر-تروپش بر روی کاتالیزور آهن- کبالت تهیه شده به روش تلقیح خشک در راکتور بستر ثابت پرداخته شد. عدم تأثیر مقاومت های انتقال جرم درون ذره ای و برون ذره ای با توجه به سرعت فضایی زیاد خوراک و ریز بودن ذرات کاتالیزور فرض هایی هستند که در انجام آزمایش های مربوط به این مطالعه مد نظر قرار گرفتند. آزمایش ها در دما(230-280درجه سانتیگراد)، فشار(4تا16 بار) و نسبت خوراک (1و25/1و5/1) انجام شدند. سرعت فضایی درتمامی آزمایش ها یکسان و برابر h-1 4500 در نظر گرفته شد. با توجه به نظریه جذب لانگمویر-هینشلوود-هوگن-واتسون برای واکنش هایی که در حضور کاتالیزورها انجام می پذیرند، معادله های سرعت به کمک مکانیسم کاربید و انول ارائه شدند. با درنظر گرفتن هریک از مرحله ها در این مکانیسم ها که به عنوان واکنش های ابتدایی شناخته می شوند، 8 مدل سینتیکی تبیین و توضیح گردید. تمامی این مدل ها با استفاده از رگرسیون خطی در نرم افزار پلی مث به کمک الگوریتم لورنبرگ-مارکوات مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت مدل برتر که بهترین هم خوانی را با داده های آزمایشگاهی داشت انتخاب گردید. از این مدل انتخاب شده انرژی فعالیت برابرkj/mol961/88 به دست آمد. در پایان نیز تأثیر پارامترهای عملیاتی از قبیل دما، فشار و نسبت مولی خوراک ورودی بر میزان تبدیل مونوکسیدکربن و گزینش پذیری محصولات بررسی گردید