|
Title
|
دلسازي و بهينه سازي راكتور غشايي توليد متانول از گاز دي اكسيد كربن با كاتاليست تجاري سنتز متانول
|
|
Type
|
Thesis
|
|
Keywords
|
سنتز متانول؛ هيدروژناسيون كربن دي اكسيد؛ مدل سينتيكي؛ مدلسازي عددي؛ راكتور غشايي
|
|
Abstract
|
توليد متانول از كربن دياكسيد يك مسير جذاب براي تبديل يك گاز گلخانهاي به يك ماده شيميايي ارزشمند است. در واقع اين فرايند نه تنها به كاهش انتشار كربن دي اكسيد كمك ميكند بلكه منبعي پايدار براي توليد متانول فراهم ميآورد. اما اين فرايند با دو مشكل روبرو است، يكي توليد آب زياد همراه با متانول، سبب غيرفعال شدن زودهنگام كاتاليست ميشود و ديگري درصد تبديل پايين واكنش روي كاتاليست معمول اكسيد مس/اكسيد روي/اكسيد آلومينيوم است. در اين تحقيق، روشهاي متفاوتي براي كاهش تاثير آب توليدي بر فرايند و افزايش درصد تبديل مورد بررسي قرار گرفته است. در اين پژوهش، توليد متانول از فرآيند هيدروژناسيون كربن دي اكسيد با استفاده از يك راكتور لوله اي با چهار پيكربندي جديد مقايسه شد: 1- با جريان برگشتي 2- استفاده از كندانسور با جريان برگشتي 3- استفاده از جريان برگشتي وراكتور غشايي نفوذپذير به آب بدون كندانسور 4- استفاده از جريان برگشتي و راكتور غشايي نفوذپذير به آب با در نظر گرفتن كندانسور. مدلسازي يك بعدي راكتور در هر چهار پيكربندي انجام شده است و معادلات انتقال جرم، انرژي و افت فشار در نرم افزار متلب با روش عددي رانگ كاتا حل شد. نتايج بررسي ها نشان داد كه استفاده از كندانسور در دماي 400 كلوين و فشار 50 بار پيش از بازيافت، بازده را بيش از 15% نسبت به حالت بدون جداسازي افزايش مي دهد. غشاي انتخابي آب عملكرد را به ميزان بسيار كمي (كمتر از 5 درصد) بهبود بخشيد .در مقايسه بين دو حالت بدون جريان برگشتي و با جريان برگشتي (بدون كندانسور) مشاهده مي شود كه ورود گازهاي بازيابي شده باعث افزايش 17% درصد تبديل كربندي اكسيد ميشود و بازده توليد متانول 14% افزايش مييابد. پيكربندي تركيب كندانسور و جريان برگشتي باعث افزايش محسوس بازده و تبديل مي شود، مقدار نهايي تبديل كربن دي اكسيد در انتهاي راكتور حدود 54٪ و بازده توليد متانول 61 % است كه نسبت به حالت معمول 33 % افزايش داشته است. مقايسه حالتهاي مختلف نشان داد كه بهترين حالت انتخاب راكتور غشايي با كندانسور و جريان برگشتي ميباشد كه بالاترين درصد بازده متانول 80 % را نشان ميدهد.
|
|
Researchers
|
abbas ahmadi (Student) , Azadeh Mirvakili (First primary advisor)
|