|
Title
|
مدل سازي و شبيه سازي فرايند خالص سازي هيدروژن از خوراك گاز سنتز به روش جذب تناوبي فشار
|
|
Type
|
Thesis
|
|
Keywords
|
Pressure Swing Adsorption, Hydrogen Purification, Syngas, Numerical Modeling, Differential Quadrature Method
|
|
Abstract
|
امروزه كاربرد هاي وسيع هيدروژن در صنعت به خصوص نقش آن به عنوان حامل انرژي، اين گاز را مورد توجه
گسترده محققين قرار داده است. بيش از 08 درصد از واحد هاي امروزي توليد هيدروژن، از روش تغيير فرم هيدروكربن
ها استفاده ميكنند. مخلوط گازي خروجي از فرآيند تغيير فرم هيدروكربن ها گاز سنتز نام دارد كه غالبا در كنار
هيدروژن ناخالصي هايي مثل كربن دي اكسيد، كربن منو اكسيد، متان و نيتروژن به همراه دارد. جذب تناوبي فشار
يكي از مقرون به صرفه ترين روشها خالص سازي هيدروژن از اين مخلوط گازي در مقياس صنعتي به شمار ميرود. اما
با اين وجود، هزينه هاي عملياتي و محدوديت هاي آزمايشگاهي فرآيند جذب تناوبي فشار باعث شده است، شبيه سازي
اين فرآيند داراي اهميت بالايي باشد. روش هاي متعددي در مدل سازي و حل عددي اين فرآيند توسط محققين ارائه
شده است، برخي از اين روش ها زمان محاسبات بالايي داشته و برخي ديگر دقت محاسباتي پاييني داشته و توانايي
قابل قبولي در پيش بيني رفتار اين واحد ها ارائه نمي دهند.
در اين تحقيق سعي شده يكي از مدل هاي كامل در شبيه سازي واحد هاي جذب تناوبي فشار مورد بررسي قرار
گيرد. با توجه به اين مدل سازي و ساختار معادلات تشكيل شده، شبيه سازي اين فرايند در نرم افزار هاي رايج امكان
پذير نيست. از اين رو در اين تحقيق براي انجام محاسباتِ فرايند جذب تناوبي فشار، معادلات تشكيل شده به روش
هاي عددي حل شده است. بدين منظور با استفاده از دو روش عددي، تربيع ديفرانسيلي و تفاضل محدود معادلات
گسسته سازي و كد نويسي رايانه اي در زبان برنامه نويسي C# انجام ميشود. در نهايت نرم افزاري جهت شبيه سازي
واحد هاي جذب تناوبي فشار ارائه ميشود. همچنين با استفاده از تكنيك هاي كد نويسي رايانه اي سعي شده زمان
محاسبات به حداقل كاهش يابد.
سرعت و قابليت بالاي نرم افزار ارايه شده اجازه شبيه سازي طيف گسترده اي از مسايل مربوط به اين فرايند ها را
فراهم ميكند. در اين تحقيق نتايج نمودار هاي رخنه و فرايند جذب تناوبي فشار در كار هاي محققين مختلف مورد
5 و 6 جزيي با تركيب درصد هاي مختلف شبيه سازي ،4 ،3 ، بررسي گرفته است. به اين منظور مخلوط هاي گازي 2
ميشود. همچنين چرخه هاي متنوع از واحد هاي جذب تناوبي فشار از جمله واحد هاي سريع، واحد هاي تناوب خلا
و واحد هاي فشار بالا مورد بررسي قرار گرفته است. نقش جاذب ها در فرايند جذب تناوبي فشار
|
|
Researchers
|
Masoud Mofarahi (Primary advisor) ,
|