مدل‌سازی ریفرمر کاتالیستی مونولیتی خودگرمازا برای تولید هیدروژن برای پیل‌های سوختی

نوع فایل :word 

تعداد صفحات :۱۱۳

با افزایش کاربرد پیل‌های سوختی در صنعت و به صورت کاربرد در محل، نیاز به توسعه واحدهای تولید در محل هیدروژن وجود دارد. در این تحقیق یک ریفرمر کاتالیستی مونولیتی که در آن فرآیند ریفرمینگ خودگرمازای متان صورت می‌گیرد، بصورت سه بعدی مدل‌سازی می‌شود. کاتالیست مورد استفاده در این مدل‌سازی، ۵% می‌باشد. این مدل‌سازی شامل حل هم‌زمان معادلات بقاء می‌باشد که در آن واکنش‌های صورت گرفته نیز اثر داده می‌شود. یک کانال از این راکتور مونولیتی به عنوان دامنه محاسباتی استفاده شده است. نتایج حاصل از این مدل‌سازی‌ تطابق خوبی با داده‌های آزمایشگاهی موجود در منابع دارد. از این مدل برای تخمین عملکرد ریفرمر در سایر شرایط عملیاتی استفاده شده است. پارامترهای مورد بررسی شامل نسبت مولی اکسیژن به متان ورودی (O₂/CH₄)، نسبت مولی بخارآب به متان ورودی (H₂O/CH₄) و دمای گاز ورودی به ریفرمر می باشد. در نهایت بعد از بررسی اثر پارامترهای ذکر شده، این نتیجه حاصل شد که برای دستیابی به بیشینه مقدار هیدروژن در محدوده مورد بررسی از نظر پارامترهای عملیاتی، باید نسبت‌های مولی O₂/CH₄ و  H₂O/CH₄ ورودی به راکتور را بترتیب ۴۴۵/۰ و  ۸/۳ انتخاب کرد. همچنین دمای گاز ورودی به راکتور نیز باید C ° ۶۰۰ باشد.