در این پروژه شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی میکروراکتور پرشده مورد مطالعه قرار گرفته است. شبیه سازی بر روی دو مورد مطالعاتی صورت پذیرفته است. مورد مطالعاتی اول،بررسی واکنش تولید هیدروژن از متان می باشد که در این قسمت به بررسی پارامترهایی چون سینتیک واکنش، دما و نسبت آب به متان در جریان خوراک می باشد. در شبیه سازی مربوط به سینتیک واکنش، سه سینتیک مورد بررسی قرار گرفته است به طوری که یکبار اثر آب حذف گردیده ویکبار اثر آب و هیدروژن حذف گردیده و در حالت سوم اثر تمامی اجزاء در نظر گرفته شده است. پارامتر دما و نسبت آب به متان در خوراک نیز در سه حالت مورد بررسی قرار گرفته به طوری که با افزایش دما میزان بازده افزایش می یابد و با افزایش نسبت آب به متان در خوراک میزان بازده به مقدار اندکی افزایش می یابد. مورد مطالعاتی دوم شامل شبیه سازی فرایند جذب سطحی می باشد. فرایند جذب دینامیک تک جزئی دو جریان گازی شامل دی اکسید کربن-هلیم و متان-هلیم مورد مطالعه قرار گرفته است. مدل جذب تعادلی لانگمیر به منظور بیان تعادل میان فاز گاز و فاز جامد در محاسبات مورد استفاده قرار گرفته است و نتایج شبیه سازی در قالب منحنی عبور شکست ارائه گردیده است. واکنش تولید هیدروژن و فرایند جذب سطحی در قالب ترم منبع به معادله بقاء اجزاء اضافه شده است. حل معادلات بقاء با استفاده از روش حجم محدود و به کمک نرم افزار fluent 6.2 انجام گردیده است. انجام مراحل مربوط به تولید هندسه و شبکه بندی آن به کمک نرف افزار gambit 2.0 انجام شده است.شبیه سازی مورد مطالعاتی اول در فضای سه بعدی و شبیه سازی مورد مطالعاتی دوم در فضای دو بعدی صورت پذیرفته است. در پایان با توجه به نتایج بدست آمده از شبیه سازی می توان به این نکته اشاره نمود که دینامیک سیالات محاسباتی توانایی بالایی در شبیه سازی فرایند های مختلف درون میکرو راکتورهای پر شده را دارا می باشد.

چکیده ندارد.

پروژه حاضر تحقیقی است که در مورد عوامل غیر فعالساز بر روی دو نوع کاتالیست هیدروترویتینگ، عمدتا متفاوت از نظر ساختار داخلی یعنی اندازه و توزیع حضرات، انجام شده است. یکنوع از کاتالیست ها دارای اندازه حفرات ریز و نوع دیگر دارای حفرات درشت تر می باشد. بررسی و مقایسه این کاتالیست ها از نظر وقوع پدیده میعان موئینگی در حین انجام واکنش گوگردزدایی تیوفن از بعد تجربی و تئوریک مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق ثایت شد که در حین انجام واکنش میعان بخارات در داخل حفرات ریز کاتالیست موجب به تعویق انداختن واکنس سطحی و در نتیجه کاهش سرعت کلی واکنش می شود. میعان موئینگی با عنایت به پدیده هیستریس در یک سیکل دمایی و در فشار ثابت بطور تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. در شرایط یکسان ملاحظه شده است که بر خلاف کاتالیست حفره درشت، پدیده هیسترسیس در کاتالیست حفره درشت، پدیده هیسترسیس در کاتالیست حفره ریز بطور قابل ملاحظه ای اتفاق افتاده است. وقوع پدیده هیسترسیس در سرعت واکنش، به علت تغییر فاز از مایع به بخار و بالعکس در حفرات ریز کاتالیست همراه با تغییر در سینتیک واکنش تشخیص داده شد. با استخراج پارامترها و معادلات سینتیکی واکنش گوگردزدایی در دو فاز مایع و بخار، همراه با معادله کلوین برای تبخیر-میعان اجزا در داخل حفرات، معادلات راکتور برای جز واکنشگر تیوفن در فاز گاز و مایع در شرایط گذرا ارائه و بطور همزمان حل شده است. به این ترتیب پدیده هیسترسیس حاصل مدلسازی ریاضی شده است و این مدل بر روی کاتالیست حفره درشت تر نیز اعمال شده است. مقایسه مدل ریاضی و نتایج آزمایشگاهی حاکی از مطابقت نزدیکتر نتایج در خصوص کاتالیست حفره ریز می باشد. کک گرفتگی به عنوان یکی عامل هم دیگر در غیر فعالسازی کاتالیست های مورد توجه قرار گرفت. تغییر خواص فیزیکی و فعالیت کاتالیست ها در اثر کک گرفتگی مودر بررسی تجربی و تئوریک قرار گرفت. با استفاده از اعمال روشهای تسریع در کک گرفتگی و تعیین فعالیت کاتالیست های کک دار، مدل تابع فعالیت نسبی کاتالیست، اثرات مقاومت نفوذی دانه و مدل ریاضی تغییر فعالیت کانتالیست در شرایط گذرا برای فرآیند گوگردزدایی ارائه شده است نتایج آزمایشها بیانگر آن است که کک گرفتگی در کاتالیستها گزینش پذیر است.