عنوان :
كاربرد كاتاليزورهاي متخلخل در صنايع شيميايي
موضوع :
ديناميك انتقال جرم، چند جزئي
با واكنش پيچيده در يك كاتاليزور اسفنجي
خلاصه
همانند سازي عددي واكنش تغيير آب و گاز، در يك كاتاليزور صنعتي انجام مي‌گيرد. تجزيه و تحليل اين سيستم روي تاثيرات چند جانبه انتقال جرم ذرات دروني و واكنش كاتاليزور متمركز مي شود. واكنش هاي سلول wk در تغييرات مرحله‌اي يك وضعيت جريان ورودي، الگوسازي مي شود. مقدار داده هاي موجود مهم براي مقايسه حقيقي آزمايشات و همانند سازي ها، براي چندين واكنش ها در تغييرات مرحله‌اي غلظت مورد ارزيابي قرار مي گيرد. سودمندي سلول wk در مقايسه با واكنشگرهاي جريان، در بخشهاي حساسيت واكنش هاي سيستم در رابطه با پارامترهاي جريان ورودي مورد بحث قرار مي گيرد. جريان نامتقارن كنش و واكنش ها، هنگامي كه سلول wk بطور مشابه همانند يك عضو واكنشگر عمل مي كند، به عنوان مناسب‌ترين جريان مورد ملاحظه قرار مي گيرد. سيستم مربوطه سهمي گون با معادله هاي نسبي متفاوت توسط تكنيك ادغام روشهاي خطوطي با يك زمان تطبيقي كامل و كنترل شبكه فضايي حل مي شود.
مقدمه
كاتاليزورهاي متخلخل در صنعت شيميايي داراي استفاده و كاربرد وسيعي مي باشند. واكنشها در يك سيستم منفذ (سوراخ ريز) انتقال داده مي شوند و واكنش نشان مي‌دهند، و محصولاتي كه تشكيل مي شوند خارج از يك گنداله (ساچمه pellet) كاتاليزور انتقال جرم انتجام مي شوند. انتقال جرم چند جزئي (داراي چند جزء سازنده) از ميان يك گنداله كاتاليزور نقل و انتقال مي يابند و داراي ساختار منفذ داخلي بسيار پيچيده اي مي باشند، بنابراين مي بايست به شرح آنها بپردازيم. مدلهاي متعدد و نظريه هاي متعددي انتشار يافته است كه به رابطه بافت محكم اسفنجي با انتقال جرم و ويژگيهاي واكنشي محيطهاي اسفنجي مي پردازد. اين مدلها بر طبق فرضيات مربوط به ساختار داخلي محكم اين بافت اسفنجي، مي توانند به دو گروه طبقه بندي شوند. Wakao و [1] Smith، براي گنداله ها يا ساچمه هايي با يك سيستم منفذ دو سويه، مدل منفذ نامرتب (بي نظم) را توسعه دادند. آنها فرض نمودند كه گنداله‌ها يا ساچمه ها شامل ذرات فشرده با منفذهاي زير مي باشند. Mann و
[2] Thomson، مدل شده به منفذهاي ريز بن بست وجود دارد. Johnson و [3] Stewart و Feng و [4] Stewart يك مدل جامد (محكم/ Solid) اسفنجي را بكار گرفتند كه منفذها بطور تصادفي (نامنظم) جهتدار و به حالت زنجيري و به هم پيوسته مي باشند. اين مدلها به گروه مدلهاي پيوستار يا زنجيره اي تعلق دارند. اين مدلها داراي كاربرد آسان و كاملاً دقيق مي باشند و اين كاربرد آسان در صورتي مي باشد كه يك بافت محيط اسفنجي در طي واكنش هاي شيميايي، دستخوش تغييرات مهم نشود. با اين وجود، اگر تغييرات مهمي در اتصال يافتگي منفذها، در روزن گيري منفذها، و قطعه ها حاصل شود، اين مدلها مناسب نخواهند بود.
در بكارگيري مدلهاي مجزا (منفصل) براساس يك نمايش شبكه اي از محيط اسفنجي، در سالهاي اخير، پيشرفتهاي مهمي حاصل شده است. در اصل، اين مدلها، محيط اسفنجي را در يك شبكه هم ارز تصادفي (شبكه اي يا منفذهاي نامرتب و تصادفي) كه داراي منفذهاي اتصال زنجيره‌اي است، طرح ريزي مي كنند. هنگامي كه اين طرح ريزي انجام مي شود، فرآيندهاي جابجايي و واكنش به عنوان مثال شامل پديده نشست و تراوش خواهند شد، كه اين پديده ممكن است در يك روش بسيار واقع بينانه مورد مطالعه قرار بگيرد.
Hallewand و [6] Gladden براي مشكل نشست و نفوذ و واكنشي كه بطور همزمان در كاتاليزورهاي اسفنجي رخ مي دهد، يك مدل شبكه اي منفذي تصادفي (نامرتب) را بكار بردند. Zhang و [7] Seaton پديده نشست و واكنش در شبكه هاي منفذي را مورد مطالعه قرار دادند و كشف نمودند كه وضعيتهايي تحت يك مدل پيوستار و زنجيره اي با نشست كارآمد برآورد شده در عدم يك واكنش، با شبيه سازي (همشكل سازي) شبكه منفذي در سازگاري بسيار خوبي قرار دارد. Rieckmann و [8,9] Keil، [10] Keil et al، [11] Keil، نتايجي از شبيه سازي انتقالهاي (جابه‌جايي) گروهي دائمي و واكمنش هاي شيميايي را در شبكه هاي كوبيك (مكعبي) سه بعدي تصادفي از مويين هاي اتصال يافته زنجيره اي، منتشر نمودند. آنها مدل گاز گردغباردار را [12] (DGM) براي شرح پديده انتقال چند جزئي انتخاب نمودند.
پشتیبانی 24 ساعته :
09909994252
برچسب ها:
تحقیق كاربرد كاتاليزورهاي متخلخل صنايع شيميايي