رشد روزافزون استفاده از منابع تجدیدناپذیر فسیلی، محدودیت این منابع و مشکلات زیست محیطی ناشی از بکارگیری آنها که منجر به بوجود آمدن بحران های انرژی و محیط زیست گردیده، انسان امروزی را به اندیشیدن درباره ی منابع پاک و جدید انرژی، خصوصاً انرژی های تجدید پذیر سوق داده است. در این میان هیدروژن با توجه به ویژگیهای خاص، پتانسیل ایجاد انقلاب در صنعت حمل و نقل و سیستم تامین انرژی را دارا می باشد و پیش بینی می شود که بخش عمده ای از انرژی مورد نیاز نسلهای آتی از این ماده تأمین شود به گونه ای که صاحب نظران، عصر آتی را متعلق به هیدروژن و فناوریهای مربوط به آن می دانند. استفاده از تکنولوژی راکتورهای پلاسمایی سرد از جمله روش های نوین برای انجام واکنش های مختلف در علوم مهندسی و خصوصاً مهندسی شیمی است. اهمیت و ارزش این راکتورها مربوط به کارکرد آنها در دما و فشار محیط، ساختار بسیار ساده و میزان سرمایه گذاری پایین اجرای تکنولوژی آنهاست. در این تحقیق از تکنولوژی راکتور پلاسمای تخلیه پالسی (نانو ثانیه) با عایق دی الکتریک، برای عملیات شکست پیوسته ترکیبات هیدروکربنی در دمای محیط و فشار اتمسفری جهت تولید هیدروژن بطور موفقیت آمیز استفاده شده است. بعد از برپایی یک مجموعه آزمایشگاهی، تاثیر پارامتر های طول، جنس و نوع الکترود بیرونی، نوع خوراک و نوع گاز حامل بر پارامتر بازدهی انرژی تولید گاز و ترکیب درصد محصولات مورد بررسی قرار گرفته است. محصولات اصلی در فاز گاز شامل هیدروژن عاری از گاز منوکسید کربن (مناسب برای تولید درجا)، متان، هیدروکربن ها با 2 کربن (اتان، اتیلن و استیلن)، 3 کربن (پروپان، پروپن و غیره) و 4 کربن می باشد.

فرآیند ریفورمینگ متان توسط بخار به همراه حلقه ی شیمیایی احتراق یک فرآیند جدید است که در آن واکنش گرماگیر ریفورمینگ متان با فرآیند گرمازای حلقه ی شیمیایی احتراق درون یک راکتور مبدل حرارتی کوپل انجام می شود. حلقه ی شیمیایی احتراق یک روش جدید با قابلیت گرفتن خود به خودی دی اکسید کربن می باشد که در آن از واکنش های دوره ای اکسید و احیای حامل اکسیژن با سوخت و هوا استفاده می-کند. این راکتور متشکل از سه راکتور لوله ای هم مرکز می باشد. فرآیند حلقه ی شیمیایی احتراق درون دو راکتور درونی و بیرونی و فرآیند ریفورمینگ متان با بخار آب درون راکتور میانی انجام می شود. در این تحقیق از یک مدل هتروژن تک بعدی برای شبیه سازی راکتور استفاده کرده ایم. علاوه بر این، شرایط عملیاتی راکتور ذکر شده توسط روش de به منظور ماکزیمم کردن بازده تولید هیدروژن به عنوان تابع هدف، بهینه شده است. نتایج حاصل از بهینه سازی نشان می دهد که بازده تولید هیدروژن به4/99 % افزایش یافته است. با مقایسه داده های مربوط به راکتور صنعتی و راکتور کوپل حرارتی بهینه شده، می توان به بهبود عملکرد راکتور مخصوصاً افزایش میزان تولید هیدروژن به عنوان محصول مطلوب پی برد.

چکیده ندارد.