مدل سازی سینتیکی ریفرمینگ خودگرمازا (atr)

در این تحقیق ریفرمینگ خود گرمازای متان جهت تولید گاز سنتز از دو منظر ترمودینامیک و سینتیک مدل سازی شده است. ریفرمینگ خودگرمازا در واقع ترکیبی از دو نوع ریفرمینگ اکسایش جزئی غیر کاتالیستی و ریفرمینگ بخار آب آدیاباتیک می باشد. تجزیه و تحلیل ترمودینامیکی atr بر اساس روش حداقل سازی انرژی آزاد گیبس، صورت گرفته است. تاثیر نسبت های بخار آب، دی اکسید کربن و اکسیژن به متان خوراک بر نسبت هیدروژن به منوکسید کربن در گاز سنتز و جزء مولی اجزاء مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تأثیر دما و فشار بر نسبت هیدروژن به منوکسید کربن و احتمال تشکیل کک از لحاظ ترمودینامیکی با کمک این مدل انجام شده است. صحت پیش بینی مدل ترمودینامیکی از مقایسه با نتایج موجود در منابع رضایت بخش بوده است. برای مدل سازی سینتیکی بخش اکسایش جزئی و ریفرمینگ بخار آب در بستر کاتالیستی از دو مدل مجزا استفاده شده است. برای بخش اکسایش جزیی از مدل سینتیکی یک بعدی و برای شبیه سازی فرایند تبدیل در بخش بستر کاتالیستی، یک مدل ریاضی یک بعدی توسعه داده شده که تمام جوانب مربوط به سینتیک شیمیایی و پدیده های انتقال جرم و حرارت را پوشش می دهد. نتایج حاصل از مدل های سینتیکی در دو بخش به صورت نیم رخ های دما و غلظت اجزاء در طول راکتور ارائه گردیده اند که تطابق خوبی با نتایج ارائه شده داشته است. در انتها، جهت مدل سازی یکپارچه راکتور atr، دو مدل ریاضی در هم ادغام و نتایج حاصل با نتایج تجربی ارائه شده مقایسه شده است. روند پیش بینی نتایج مدل با واحد پایلوت، بسیار مطلوب بوده اند.