مدلسازی راکتور تبدیل متان با بخارآب در حضور جاذب کربن دی اکسید، جهت افزایش تولید هیدروژن

امروزه با توجه به نیاز روزافزون به هیدروژن در صنایع نفت و پتروشیمی ، افزایش میزان تولید این ماده از جمله موضوعات مهم مطالعاتی است. در این تحقیق، فرآیند تبدیل متان با بخارآب که در حال حاضر روش اصلی تولید گاز هیدروژن می باشد، مورد بررسی قرار گرفته است . مفهوم فرآیند جذب-ارتقای واکنش، ایده ی جدیدی است که در این تحقیق به کار رفته است و در آن فاز جامدی از جاذب های متحرک با خاصیت انتخابی جذب کربن د ی اکسید، به محیط واکنش اضافه می شود. ذرات ریز جاذب همراه با جریان گاز به طور همسو از میان بستر کاتالیستی عبور کرده و با جذب کربن د ی اکسید و حذف آن از محصول گازی به محض تشکیل، واکنش های تعادلی موجود را طبق اصل لوشاتولیه به سمت تبدیل بیشتر متان و در نتیجه تولید بیشتر هیدروژن خالص همراه اندکی کربن مونوکسید پیش می برند. بدین طریق می توان بر محدودیت های ترمودینامیکی فرآیند غلبه کرد. لذا با درنظرگرفتن واکنش های روی داده در راکتور تبدیل متان با بخارآب و حل همزمان معادلات جرم و انرژی به کمک فرضیات، مدلسازی درحضور جاذب کربن دی اکسید و در محیط نرم افزار متلب انجام می گیرد. نتایج مدلسازی نشان می دهد که علاوه بر تطابق خوب مدل با داده های صنعتی، تبدیل متان و تولید هیدروژن افزایش، و هزینه های مربوط به جداسازی کربن دی اکسید از محصول نهایی کاهش می یابد.