بررسی اثر ریزساختار آهک بر مدل سازی واکنش احیای هیدورژنی مولیبدن دی سولفید

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 کرمان، دانشگاه شهید باهنر کرمان، بخش مهندسی شیمی، صندوق پستی 76175

2 تهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی شیمی، صندوق پستی 15914

چکیده

نفوذ و واکنش گاز هیدروژن، در قرصی متشکل از ذرات مولیبدن دی سولفید و آهک، هر دو نقشی تعیین کننده در فرایند احیای مولیبدن دی سولفید دارند. در این مقاله یک مدل ریاضی برای شبیه سازی واکنش گاز ـ جامد متوالی احیای هیدروژنی مولیبدن دی سولفید در نزدیکی آهک ارایه شده است که در آن نقش این دو عامل، نفوذ و واکنش، بررسی شده است. معادلات موازنه مول و انرژی برای به ‌دست آوردن توزیع غلظت و دما درون قرص به‌ صورت لحظه ‌ای و مکانی حل شده ‌اند. نتیجه‌ های این مدل ‌سازی بیانگر این مطلب است که غیر همدما فرض کردن واکنش تأثیری بر رفتار واکنش ندارد. نتیجه‌ های به دست آمده از این مدل‌ سازی انحراف نسبی از داده ‌های تجربی دارد. دلیل این انحراف، عامل ‌های فراوان تأثیر گذار بر این دسته از واکنش ‌های گاز جامد غیر کاتالیستی، واکنش یک گاز با دو جامد، است که به طور گسترده در مقاله به این علت‌ها پرداخته شده است. سرانجام با تطبیق نتیجه ‌های مدل با داده‌ های تجربی، مقدارهای جدیدی برای ضریب نفوذ مؤثر و ضریب برخورد واکنش به‌ دست آمده که با به کار گیری این مقدارها، پیش ‌بینی مدل به شکل مطلوبی به داده ‌های تجربی نزدیک شده است. در مدل‌ سازی واکنش از مدل گاز برای تشریح نفوذ گاز درون قرص استفاده شده است.  

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Kay H., “High-Temperature Refractory Metals”, Krivsky Edition, New York, Gordon and Breach, p.33 (1968).

[2] Habashi F., Dugdale R., The Reduction of Sulfide Minerals by Hydrogen in the Presence of Lime, Metall. Trans. B, 4, p. 1865 (1973).

[3] Padilla R., Ruiz M.C., Sohn H.Y., Reduction of Molybdenite with Carbon in the Presence of Lime, Metall. Mater. Trans. B, 28(2), p. 265 (1997).

[4] Mankhand T.R., Prasad P.M., Lime-Enhanced Hydrogen Reduction of Molybdenite, Metall. Mater. Trans. B, 13(2), p. 275 (1982).

[5] Ojeda M.W., Rivarola J.B., Quiroga O.D., Study on Chlorination of Molybdenum Trioxide Mixed with Carbon Black, Min. Eng., 15(8), p. 585 (2002).

[6] Djona M., Allain E., Gaballah I., Kinetics of Chlorination and Carbochlorination of Molybdenum Trioxide, Metall. Mater. Trans. B, 26(4), p. 703 (1995).

[7] Ford J.D., Fahim M.A., Kinetics of Cobalt Sulfide Reduction in the Presence of Calcium Oxide, Metall. Trans. B, 6, p. 461 (1975).

[8] Sohn H.Y., Won S., Hydrogen Reduction of Cu2S in the Presence of Lime, Trans. Inst. Min. Metall. C, 94, p. 140 (1985).

[9] ابول پور، بهادر؛ افصحی، محمد مهدی؛ مدل­سازی احیای هیدورژنی دی سولفید مولیبدن در حضور آهک، دومین همایش ملی تحقیقات نوین در مهندسی شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ماهشهر، 10 و 11 آذر (1389).

[10] ابول پور، بهادر؛ افصحی، محمد مهدی؛ سهرابی، مرتضی؛ تاثیرتغییر ساختار قرص و واکنش جانبی  بر فرایند احیای هیدورژنی مولیبدن دی سولفید درحضور آهک، فصلنامه جداسازی و پدیده های انتقال، دانشگاه فردوسی مشهد، پذیرفته شده، (1390).

[11] ابول پور، بهادر؛ افصحی، محمد مهدی؛ مدل­سازی احیای هیدورژنی سولفید مس در مجاورت آهک، اولین همایش ملی مس، پژوهشکده صنایع معدنی ـ دانشگاه شهید باهنر کرمان، 27 تا 30 اردیبهشت (1390).

[12] Sohn H.Y., Won S., Successive Gas-Solid reaction Model for the Hydrogen Reduction of Cuprous Sulfide in the Presence of Lime, Metall. Trans. B, 16, p. 645 (1985).

[13] ابول پور، بهادر؛ افصحی، محمد مهدی؛ تاثیر تغییر ساختار قرص و واکنش غیرهمدما بر فرایند احیای هیدورژنی سولفید مس در مجاورت آهک، اولین همایش ملی مس، پژوهشکده صنایع معدنی– دانشگاه شهید باهنر کرمان، 27 تا 30 اردیبهشت (1390).

[14] Afsahi, M.M., “Ph.D. Dissertation”, Amirkabir University of Technology, Tehran (2008).

[15] Bischoff, K.B., Accuracy of the Pseudo-Steady-state Approximation for Moving Boundary Diffu