پديد آورنده :
حيدريان، پوريا
عنوان :
مدلسازي و شبيه سازي ريفرمينگ بخار آب متان براي توليد هيدروژن در راكتور غشايي پالاديوم – نقره بستر سيال در مجاورت كاتاليست Rh
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي فرآيند
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
چهارده، ۶۸ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
كيقباد شمس، مهدي جوانبخت
توصيفگر ها :
هيدروژن , ريفرمينگ بخار آب متان , مدلسازي , راكتور غشايي
استاد داور :
احمد محب، محمد قريشي
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/04/11
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
چكيده فارسي :
1 چكيده هدف اصلي از اين پژوهش تجزيه و تحليل راكتور غشايي پاالديومي براي توليد هيدروژن از واكنش ريفرمينگ بخار آب متان در مجاورت كاتاليست روديوم و مقايسه عملكرد راكتور غشايي با راكتور سنتي است بدين منظور يك مدل دو بعدي پايا و آدياباتيك براي اين نوع راكتور توسعه داده شد و توسط نرم افزار كامسول مولتي فيزيك نسخه 5 3 a حل شد و با مقايسه با داده هاي تجربي درستي اين مدل نشان داده شد و موافقت خوبي بين داده هاي شبيه سازي و تجربي مشاهده شد كمترين خطاي به دست آمده از شبيه سازي2 0 و بيشترين خطاي به دست آمده 1 12 بوده است اثر برخي از پارامترهاي مهم عملياتي مانند دما فشار سرعت فضايي خوراك نسبت آب به متان و سرعت گاز جاروب كننده بر عملكرد راكتور مورد بررسي قرار گرفت نتايج شبيه سازي نشان دادند كه با افزايش دما از 003 به 008 درجه سانتيگراد در فشار 100 kPa سرعت فضايي 2 106 Nl kg hr تخلخل 46 و نسبت بخار به متان 2 درصد تبديل متان از 21 به 9 99 درصد بازيافت متان از 2 به 67 و درصد بهره كل از 9 0 به 89 افزايش يافته است با افزايش فشار از 001 به 005 كيلوپاسكال در دماي 006 درجه سانتيگراد نسبت بخار به متان 2 و سرعت فضايي 2 106 Nl kg hr و تخلخل 46 درصد تبديل متان از 80 98 به 97 96 كاهش يافته درصد بازيافت هيدروژن از 46 به 2 86 افزايش يافته و درصد بهره كل از 88 به 67 16 كاهش يافته است با افزايش سرعت فضايي از 2 106 Nl kg hr به 20 106 Nl kg hr در دماي 006 درجه سانتيگراد فشار 100 kPa نسبت بخار به متان 2 و سرعت فضايي و تخلخل 46 درصد تبديل متان از 1 98 به 5 58 كاهش يافته درصد بازيافت هيدروژن از 46 به 32 54 كاهش يافته و درصد بهره كل از 88 به 3 46 كاهش يافته است با افزايش تخلخل از 2 0 به 7 0 در دماي 006 درجه سانتيگراد نسبت بخار به متان 2 سرعت فضايي 601 2 Nl kg hr و فشار 100 kPa درصد تبديل متان از 65 98 به 8 37 كاهش يافته درصد بازيافت هيدروژن از 92 46 به 4 55 كاهش يافته و درصد بهره كل از 8 88 به 2 86 كاهش يافته است با افزايش نسبت بخار به متان از 2 به 8 در دماي 006 درجه سانتيگراد تخلخل 46 سرعت فضايي 601 2 Nl kg hr و فشار 100 kPa درصد تبديل متان از 1 98 به 71 79 افزايش يافته درصد بازيافت هيدروژن از 46 به 9 86 افزايش يافته و درصد بهره كل از 88 به 1 59 افزايش يافته است با افزايش سرعت گاز جاروب از يك برابر تا 5 برابر سرعت ظاهري خوراك در دماي 006 درجه سانتيگراد تخلخل 46 سرعت فضايي 601 2 Nl kg hr فشار 100 kPa و نسبت بخار به متان 2 درصد تبديل متان از 77 به 28 افزايش يافته درصد بازيافت هيدروژن از 51 به 81 افزايش يافته و درصد بهره كل از 08 به 2 19 افزايش يافته است درصد تبديل متان در راكتور غشايي نسبت به راكتور معمولي به طور ميانگين 46 23 بيشتر بوده است نتايج شبيه سازي نشان دادند كه راكتور غشايي در شرايط عملياتي مختلف عملكرد و كارايي بهتري نسبت به راكتور سنتي دارند واژه هاي كليدي هيدروژن ريفرمينگ بخار آب متان مدلسازي راكتور غشايي
چكيده انگليسي :
Modeling and Simulation of methane steam reforming for hydrogen production in a fluidized bed Pd Ag membrane reactor over Rh catalyst Pouria Heidarian puria heidarian@ce iut ac ir June 9 2018 Department of Chemical Engineering Isfahan University of TechnologyDegree M Sc Language FarsiSupervisors Prof Kayghobad Shams k shams@cc iut ac ir Dr Mahdi Javanbakht javanbakht@cc iut ac irabstract The main goal of this research is to analyze a fluidized bed Pd membrane reactorwith Rh catalyst to produce hydrogen via methane steam reforming and to comparewith traditional reactors In this regard a two dimensional steady and adiabatic modelfor this kind of reactor has been developed and its validity has been shown incomparison with experimental data and a good agreement between them has beenfound Effects of some important operating parameters such as Temperature pressure space velocity steam to methane ratio and sweeping gas velocity on theperformance of reactor have been studied Simulation results show that the membranereactor in different operating conditions has a better performance than traditionalreactor Also these results show following statements i increase in temperature increases methane conversion Hydrogen recovery and totalyield ii an increase in pressure decreases methane conversion and total yield but increaseshydrogen recovery iii an increase in space velocity decreases methane conversion hydrogen recoveryand total yield ix an increase in porosity decreases methane conversion hydrogen recovery andtotal yield x an increase in sweeping gas velocity increases methane conversion hydrogenrecovery and total yield xi an increase in steam to methane ratio increases methane conversion hydrogenrecovery and total yield At the end it has been shown that in the same operation conditions Rh catalyst has abetter performance than Ni catalyst in terms of methane conversion and Total yield Keywords hydrogen methane steam reforming modeling and simulation membrane
استاد راهنما :
كيقباد شمس، مهدي جوانبخت
استاد داور :
احمد محب، محمد قريشي
