Research Info

Home \شبیه سازی عددی فرایند ذخیره ی ...
Title
شبيه سازي عددي فرايند ذخيره ي كربن دي اكسيد و تبديل به متان در مخزن تخليه شده در حضور ميكروارگانيسم
Type Thesis
Keywords
Numerical Simulation, Underground Storage, Methanation, Microorganisms, validation, Sensitivity Analysis
Abstract
متغير شناخته شده است. هدف اين كار توسعه مدلي براي متانسازي بيولوژيكي زيرزميني با در نظر گرفتن حضور ميكروارگانيسم ها ميباشد. مدل توسط يك جريان دو فازي تركيبي در محيط متخلخل اشباع شده از آب و گاز و وجود گونههاي شيميايي به عنوان اجزا ) 2H ، 2CO ، 4CH و O2H ( توصيف ميشود. 2H و 2CO به مخزن گازي تخليه شده تزريق ميشوند و به آرامي در فاز آبي حل ميشوند. ميكروارگانيسمهاي موجود از 2H و 2CO به عنوان منبع انرژي تغذيه ميكنند و نتيجهي آن توليد 4CH است. اين مدل براي يك سناريوي توليد و تزريق چهار ساله براي بهينه سازي توليد متان به صورت عددي شبيه سازي شده است. بدين منظور ابتدا حلگرهاي مختلف MRST توسط نرم افزار تجاري Eclipse اعتبارسنجي شدند و سپس يك مدل مبنا با توجه به دادههاي موجود در منابع تعريف و اجرا شد. در نهايت، اثر پارامترهاي ترموديناميكي و باكتريايي از جمله درجه حرارت و فشار اوليه مخزن، نرخ رشد و زوال ميكروارگانيسمها و تعداد آنها بر روي ميزان توليد متان بررسي شد. نتايج نشان داد كه تزريق گاز با محتواي 08 % هيدروژن باعث ايجاد يك جبهه تيز در مخزن ميشود كه با گذشت زمان به سمت چاه توليد حركت ميكند. تفاوت قابلتوجه در تركيب اوليه گاز مخزن و گاز تزريقي باعث ايجاد اين جبهه شده است. اما در مواردي كه فعاليت باكتريايي در نظر گرفته ميشود، به دليل فعاليت باكتريها و تغذيه آنها از گاز تزريقي و توليد متان، اين جبهه خيلي تيز نخواهد بود و توزيع فشار در مخزن يكنواخت تر خواهد بود. همچنين، نتايج تحليل حساسيت نشان داد كه توليد متان با افزايش فشار اوليه مخزن و تعداد ميكروارگانيسمها افزايش مييابد؛ در حالي كه افزايش دما و نرخ زوال باكتري منجر به اثر عكس ميگردد. علاوه بر اين، ، با توجه به مقدار مبناي انتخاب شده براي تعداد ميكروارگانيسمها ، تأثير تغييرات سرعت رشد بر ميزان خروجي قابل توجه نيست. همچنين ذكر ميگردد كه از بين پارامترهاي انتخاب شده، اين تعداد باكتريها ميباشد كه در توليد متان نقش اساسي دارد به گونه اي كه وجود 089 ميكروارگانيسم در هر متر مكعب باعث توليد متان با خلوص 99 درصد ميشود.
Researchers Zohreh Safari (Student) , Rouhollah Fatehi (Primary advisor) , Reza Azin (Primary advisor) , Markus Lehner (Advisor)