بررسی ترمودینامیکی و مقایسه فرآوری متان از مونواکسیدکربن و دی‌اکسیدکربن
کد مقاله : 1026-ISME (R1)
نویسندگان:
سیدعلی میرفلاح نصیری *1، صادق صدیقی2
1دانشکده مکانیک دانشگاه خواجه نصرالدین طوسی - تهران - ایران
2خواجه نصیرالدین طوسی-مهندسی مکانیک
چکیده مقاله:
بحران‌های زیست محیطی که پایان‌پذیری سوخت‌های فسیلی را به همراه دارند، حرکت به سمت استفاده منابع انرژی تجدیدپذیر را اجتناب‌ناپذیر کرده است. بااین‌حال انرژی‌های تجدیدپذیر دارای نوسان هستند و باید برای پایداری شبکه‌های برق خود را انطباق دهند. پس ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی برای بلندمدت و ظرفیت بالا ضروری است. فناوری نیرو‌به‌گاز می‌تواند به حل مشکل کمک کند. این فناوری، شبکه برق را با یک شبکه گاز طبیعی از طریق تبدیل انرژی اضافی به گاز طبیعی متصل می‌کند. این کار در دو مرحله انجام می‌شود: 1- تولید هیدروژن از روش الکترولیز آب، 2- تبدیل آن با دی‌اکسیدکربن یا مونواکسیدکربن به گاز طبیعی از طریق فناوری فرآوری‌متان . گاز طبیعی تولیدشده می‌تواند در نیروگاه‌های موجود مورد استفاده قرار گیرد و ذخیره گردد. در فرآیند فرآوری‌متان واکنش‌های زیادی دخیل هستند که همچنان به‌طور کامل درک نشده‌اند. در این مطالعه سعی شده از نگاه ترمودینامیکی و روش حداقل‌سازی انرژی‌آزاد‌گیبس فرآوری‌متان از دی‌اکسیدکربن و مونواکسیدکربن بررسی شود. اثر تغییر دما در حالت تک دما و اثر تغییر دما و اضافه شدن جز دیگر (آرگون) در حالت آدیاباتیک بررسی شد. نتایج به‌دست‌آمده در حالت تک دما حاکی از آن است که دمای کمتر از 700 کلوین برای فرآوری‌متان مطلوب است. در حالت آدیاباتیک به دلیل رشد شدید دما، فرآیند با افت همراه است. در این حالت اضافه کردن آرگون به‌منظور کنترل دما مفید واقع شد. اضافه کردن آرگون در دمای خوراکِ کمتر از 650 کلوین تأثیر محسوسی بر افزایش کسر مولی متان در محصولات دارد.
کلیدواژه ها:
فرآوری متان، سی‌ان‌جی، انرژی آزاد گیبس، تک دما، آدیاباتیک
وضعیت : ارزیابی مقاله تکمیل و در مرحله اخذ تصمیم نهایی است