مطالعه ی عددی سیکل یکپارچه ی تولید گاز از زیست توده و پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای

در پژوهش حاضر، عملکرد پایای سیستم یکپارچه ی متشکل از فرایند گازی سازی زیست توده و پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای به ازای مقادیر مختلف رطوبت زیست توده و مقدار هوای ورودی عامل گازی سازی در راکتور مولد گاز به صورت عددی مورد مطالعه قرار می گیرد. فرآیند تولید گاز در قالب یک راکتور تک مرحله ای با استفاده از روش ترمودینامیکی تعادلی اصلاح شده مدل می شود. مدل ارائه شده در بخش پیل سوختی، مدلی یک بعدی با امکان کنترل دما در راستای محور پیل سوختی می باشد. مدل کامل الکتروشیمیایی در کنار معادلات بقای جرم اجزای گازی و انرژی شاکله اصلی مدل پیل سوختی را تشکیل می دهند. همچنین دو واکنش اصلاح متان به کمک بخارآب و تبدیل آب- گاز منابع تولید و مصرف اجزای گازی را در کانال سوخت تشکیل خواهندداد. مدل دو بخش اصلی سیستم به کمک نتایج آزمایشگاهی و عددی در دسترس ارزیابی شده و سپس اثر پارامترهای یادشده بر عملکرد سیستم یکپارچه تحلیل و تشریح می شوند. نتایج نشان می دهند که ارزش حرارتی پایینی بیوگاز تولیدی از هر کیلومول چوب با محتوی رطوبت 3/0، با کاهش نسبت هوای معادل و افزایش محتوی رطوبت از 1/0 تا 5/0 کاهش می یابد. طبق نتایج، افزایش محتوی رطوبت زیست توده، توان تولیدی تک سلول پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای را کاهش خواهدداد.