| بررسی عملکرد راکتور ریفورمینگ متانول تک لوله با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی: بررسی پارامترهای عملیاتی بر نرخ تولید هیدروژن |
| کد مقاله : 1503-ISME2025 |
| نویسندگان |
|
نیما هدایتی گودرزی *1، مظاهر رحیمی اسبویی2، محمد رضایی فیروزجایی2 1دانشگاه صنعتی نوسیروانی بابل 2دانشگاه صنعتی مالک اشتر، پژوهشکده علوم و فناوری شمال |
| چکیده مقاله |
| به‌طورمعمول برای تولید هیدروژن در صنعت، از ریفرمرهای بخار استفاده می‌شود. نیاز به مخزن گاز تحت‌فشار برای یک سیستم با ریفرمر متانولی، دمای کاری C°300-250 و ارزان بودن باعث شده تا این ریفرمرها برتری‌های زیادی را در یک سیستم پیل سوختی ایجاد کنند. بااین‌وجود مواردی از قبیل توانایی افزایش راندمان تولیدی گاز هیدروژن همراه با کاهش منواکسید کربن تولیدی، می‌تواند چالش‌های مورد بحث برای این تجهیزات باشد. با توجه به اینکه شبیه‌سازی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی رفتار سیال را در مسیر حرکتش مدل می‌کند بنابراین می‌تواند در حل چالش‌های مذکور موثر باشد. به همین دلیل در این پژوهش علاوه بر بررسی میزان تولید محصولات واکنش و مصرف واکنش دهنده‌ها با توجه به دینامیک سیالات محاسباتی بررسی پارامترهای عملیاتی بر نرخ تولید هیدروژن نیز پرداخته می‌شود. این پژوهش به بررسی ۱۴۰ شبیه‌سازی عددی مبتنی بر رابطه میان نسبت بخار به کربن و دماهای مختلف می‌پردازد. نتایج نشان می‌دهند که افزایش دما به ویژه در نسبت‌های سوخت پایین نسبت به افزایش نسبت بخار به کربن تأثیر بیشتری بر تولید هیدروژن دارد. همچنین، این پژوهش نقش مهم نرخ جریان سوخت و قطر یک راکتور در کنترل عملکرد واکنش را مورد بررسی قرار می‌دهد. اثرات دما، فشار و نسبت بخار به کربن در سوخت ورودی بر تبدیل متانول به هیدروژن و دیگر محصولات واکنش توضیح داده می‌شوند و تأثیرات متقابل این پارامترها بر بهره‌وری و عملکرد فرآیند مورد بررسی قرار می‌گیرد. |
| کلیدواژه ها |
| ریفرمر متانولی، پیل سوختی، انرژی پاک، هیدروژن، دینامیک سیالات محاسباتی |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |