شبیه سازی cfd فرایند ریفرمینگ بخار متانول در راکتور بستر ثابت بر روی نانو کاتالیست cu/zno/al2o3 توسط نرم افزار fluent

در این تحقیق با استفاده از نرم افزار fluent به شبیه سازی cfd واکنش ریفرمینگ بخار متانول بر روی کاتالیست cu/zn/al2o3 در دو حالت آدیاباتیک و هم دما پرداخته شد . برای این منظور نسبت مولی3 به 1 متانول به آب برای خوراک ورودی در نظر گرفته شد. درحالت دما ثابت اثر دبی خوراک به صورت whsv های متفاوت در دمای 250 درجه سانتیگراد در راکتوری به طول 20میلیمتر و قطر 13 میلیمتر به صورت دو بعدی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج به دست آمده با داده های تجربی مقایسه شد. برای این منظور whsv های 2، 3، 5، 10، 20، 30، 35 hr-1 مورد بررسی قرارگرفت. در دبی های بالا میزان تبدیل متانول به دلیل زمان ماند کوتاه، کمتر از میزان تبدیل متانول در دبی های پایین می باشد و این نتایج کاملا با داده های آزمایشگاهی هم خوانی دارند از طرفی میزان تولید محصولات دیگر نیز بررسی شد. در حالت آدیاباتیک اثر دمای خوراک ورودی بر نحوه تغییر دما در راکتور و همچنین اثر دبی خوراک و ورودی بر روی نحوه تغییر دما و میزان درصد تبدبل متانول بر روی نانوکاتالیست cu/zn/al2o3 ساخته شده بررسی شد. دماهای مورد بررسی 270، 250،240 و230 درجه سانتیگراد می باشد. همانطور که انتظار می رفت به دلیل گرماگیر بودن واکنش ریفرمینگ بخار متانول در طول راکتور کاهش یافته که نتایج به دست آمده نیز این مطلب را بیان می کند. برای بررسی اثر دبی خوراک whsv های15و 30 hr-1 در دماهای فوق مورد بررسی قرار دادیم که نتایج حاصل بیانگر این مطلب می باشد که با افزایش دبی روند نزولی دما شیب کمتری پیدا می کند یا به بیان بهتر به دلیل کاهش زمان ماند و واکنش دهنده ها در راکتور واکنش به میزان کمتری پیشرفت می کند و دما نیز کمتر کاهش می یابد. همچنین در ادامه، اثر دبی و دمای خوراک به طور هم زمان بر روی درصد تبدیل متانول بررسی شده است که نتایج حاصل بدین صورت می باشد، هرچه دمای خوراک ورودی بیشتر و دبی خوراک کمتر باشد درصد تبدیل متانول بیشتر خواهد بود. در نهایت نتایج عددی به دست آمده با داده های تجربی مقایسه شده و هم خوانی قابل قبولی مشاهده شد.