مدلسازی سینتیک تشکیل هیدرات (هسته زایی و رشد)

در این پروژه، برای اولین بار، تشکیل هیدرات در زمان القا (قبل از رویت شدن ذرات کریستال)، با استفاده از داده های موجود در خصوص تشکیل آن در یک راکتور نیمه batch، مدل شده است. در این راستا، از مدل کریستالیزاسیون به صورت ترکیب با تئوری لایه دو فیلم، جهت مدل کردن سینتیک تشکیل هیدرات استفاده شده است. با اصلاح در تئوری هسته زایی کلاسیک، هر دو مکانیزم هسته زایی و رشد در این ناحیه، به صورت فعال در نظر گرفته شده اند. همچنین با توجه به تاثیر متقابل فرایند هسته زایی و رشد، پیشنهاد شده است که هر دو ثابت سینتیکی مربوط به آنها به صورت همزمان تعیین شوند. لذا با مقایسه مول مصرفی گاز محاسبه شده از مدل با داده های تجربی و کمینه کردن اختلاف بین آنها، ثابت سینتیکی هسته زایی اولیه و رشد به صورت بهینه حاصل گردیده است. در این راستا، از بیلان جرم و بیلان جمعیت جهت ارائه توزیع اندازه ذرات نیز به عنوان بخشی از مدلسازی استفاده شده است. برای حل مدل، از روش عددی و نرم افزار matlab استفاده شده است. نتایج به دست آمده از مدل، به خوبی توان پاسخ گویی پدیده های فیزیکی درگیر فرایند تشکیل هیدرات را داراست.