مدلسازی اکسیداسیون جزیی متان در میکرو راکتور محیط متخلخل جهت تولید هیدروژن

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 رئیس مرکز توسعه فناوری توربین های بادی پژوهشگاه نیرو

2 عضو هیئت علمی/ دانشگاه صنعتی خواجه نصیر

چکیده

با توجه به قوانین سختی که برای کاهش ‌آلودگی احتراق و کنترل وضع شده‌اند ضروری است رویکرد جدیدی را جهت تامین انرژی در آینده در نظر گرفت. بر همین اساس هیدروژن میتواند به عنوان سوخت جایگزین سوختهای فسیلی معرفی می‌گردد زیرا این منبع انرژی بسیارسازگار با محیط زیست می‌باشد و هنگامی که بعنوان سوخت با اکسیژن واکنش می‌دهد، تنها آب تولید می‌کند. همچنین، هیدروژن یک ذخیره شیمیایی مهم در بسیاری از صنایع شیمیایی می‌باشد. فرایند اکسیداسیون جزیی هیدروکربن ها یکی از کاربردهای مهم حاصل از احتراق در داخل یک محیط متخلخل جهت تولید گاز سنتز و تولید هیدروژن میباشد. با توجه به روشهای مختلف صنعتی جهت تولید هیدروژن در ظرفیت های بالا ، توجه به فرایندهایی که در ظرفیت کوچک بوده و از نظر اقتصادی مناسب باشد معطوف شده است . فرایندهای اکسیداسیون جزیی در بستر محیط متخلخل از جمله این فرایندها میباشد. در این مقاله ضمن بررسی تئوریک اکسیداسیون جزیی متان در محیط متخلخل، مدلسازی برای یک راکتور لوله ای پر شده از مواد محیط متخلخل، انجام می شود. در مرحله بعد بررسی اثرات شرایط محیط متخلخل شامل ویژگی ساختاری مواد مانند قطر ذرات، میزان تخلخل و همچنین تغییرات فیزیکی راکتور شامل قطر و طول راکتور، و در نهایت نسبت هم ارزی سوخت و هوا و تغییرات دبی جریان ورودی سوخت با رویکرد بر تولید بیشتر هیدروژن انجام میشود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات