شبیه سازی رآکتور شیفت آب- گاز همراه با غشای پلیمری و فلزی

در این مطالعه شبیه سازی یک مدول جدید از رآکتور غشایی برای فرآیند شیفت آب-گاز مورد مطالعه قرار گرفته است. از آنجا که این فرآیند به شدت تحت تاثیر تعادل می باشد، برای حل مشکل تعادل و رسیدن به تبدیل مورد نظر و تولید مناسب هیدروژن بدون وجود منوکسید کربن در آن،باید از رآکتور غشایی استفاده کنیم. در رآکتورهای غشایی معمول برای انجام فرآیند شیفت آب-گاز معمولا از غشا آلیاژ پالادیم (انتخاب پذیر نسبت به هیدروژن) استفاده می شود. در مواردی اندک از غشا پلی ونیل الکل (انتخاب پذیر نسبت به دی اکسید کربن) نیز استفاده شده است.در این مطالعه رآکتور غشایی فرآیند شیفت آب-گاز به طور همزمان هم از غشا آلیاژ پالادیم و هم از غشا پلی ونیل الکل در کنار یکدیگر در ساختار رآکتور غشایی استفاده شده است.استفاده از دو غشا به طور همزمان، بر مشکل تعادل فائق آمده و منجر به هر چه بیشتر مصرف شدن منوکسید کربن و همچنین تولید مضاعف هیدروژن می گردد. شبیه سازی انجام شده در این زمینه، یک بعدی و غیر ایزوترمال بوده و اثرات نوع خوراک و پارامتر های عملیاتی روی انواع رآکتور های پیوسته و ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج شبیه سازی، مشاهده می گردد که با افزایش فشار خوراک تا 20 بار حجم رآکتور دو غشایی 7/0 رآکتور غشایی آلیاژ پالادیم می باشد. همچنین میزان تبدیل منوکسید کربن برای رآکتور دو غشایی جریان جاری در شرایط یکسان 15/0 بیشتر از انواع دیگر می باشد. از طرفی اثر میزان هیدروژن موجود در خوراک برای دامکولرهای کمتر از 1 بر روی بازیابی هیدروژن بسیار محسوس بوده، به طوری که در دامکولر 5/.، اختلاف بازیابی هیدروژن بین خوراک با هیدروژن بالا و خوراک با هیدروژن پایین حدود 35/0 می باشد. به طور کلی نتایج بدست آمده حاکی بر بازدهی بالای رآکتور دو غشایی جریان جاری برای فرآیند شیفت آب-گاز در مقایسه با حالت های دیگر از جمله رآکتور تک غشایی جریان جاری می باشد.