تحلیل عددی فرآیند رفرمینگ متان با بخار با کاتالیستهای نیکل و رادیوم جهت تولید هیدروژن، گاز سنتز و کاهش پوشش سطحی کربن | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 7، دوره 54، شماره 7، مهر 1401، صفحه 1587-1606 اصل مقاله (2.08 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2022.20851.7331 | ||
| نویسندگان | ||
| علی سعیدی* 1؛ فاطمه زنگویی2 | ||
| 1دانشگاه بیرجند | ||
| 2گزوه مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند | ||
| چکیده | ||
| فرآیند رفرمینگ متان با بخار بالاترین بازدهی را نسبت به سایر روشهای تولید هیدروژن دارد. نقش دما، فشار، نسبت بخار به کربن ورودی و کاتالیست دارای اهمیت است. در تحقیق حاضر، یک حل عددی با استفاده از نرمافزار منبع باز کانترا در محیط برنامهنویسی پایتون، برای تولید گاز سنتز و هیدروژن به روش رفرمینگ متان با بخار در حضور دو کاتالیست نیکل و رادیوم ارائه میگردد. مدلسازی در محدوده گسترده دمایی 600-1300 کلوین، نسبت بخار به کربن ۲-۴ و فشار 5/25-۴ بار بهمنظور تعیین کاتالیست مناسب و بهترین محدوده برای تولید هیدروژن، گاز سنتز و کاهش پوشش سطحی کربن انجام میشود. نتایج نشان میدهد که محدوده مناسب برای تولید هیدروژن در حضور کاتالیست نیکل و رادیوم بازه 10۰۰ تا ۱1۰۰ کلوین، فشار ۱-2 بار و نسبت بخار به کربن به ترتیب 2/5-3 و ۳-3/5 است. برای تولید گاز سنتز در حضور کاتالیست نیکل و رادیوم به ترتیب بازه ۱۲۰۰- ۱۳۰۰ و ۱1۰۰-۱۳۰۰ کلوین، نسبت بخار به کربن 2/5-3 و ۳-3/5 و فشار ۱-2 بار پیشنهاد میگردد. همچنین، کاتالیست رادیوم از نیکل در شرایط یکسان فعالتر میباشد؛ اما ازآنجاکه رسوب پوشش سطحی کربن روی بستر کاتالیست نیکل کمتر است، کاتالیست نیکل برای انجام فرآیند رفرمینگ متان با بخار پیشنهاد میشود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| تولید هیدروژن؛ رفرمینگ متان با بخار؛ مدلسازی عددی؛ کاتالیست | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 992 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,303 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,378,937 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,937,901 |