آنالیز تئوری بر پایه روش CFD جهت ارزیابی عملکرد راکتور غشائی پالادیوم-نقره در مقایسه با راکتور معمولی طی فرآیند هیدروژن زدایی از سیکلوهگزان

در مطالعه ی حاضر، عملکرد راکتور غشایی پالادیوم-نقره طی واکنش هیدروژن زدایی از سیکلوهگزان (DCH) بر پایه روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، مدلسازی و شبیه سازی شده است. در سالهای اخیر، تولید هیدروژن به دلیل داشتن کاربردهای صنعتی و انرژی پاک، حایز اهمیت است. لذا فرآیند هیدروژن زدایی از سیکلوهگزان به دلیل تولید هیدروژن عاری از کرین دی اکسید و کرین مونواکسید و همچنین دارا بودن ظرفیت بالایی از هیدروژن، مورد توجه قرار گرفته است. به همین منظور یک مدل دو بعدی متقارن همدما برای راکتور غشایی پالادیمی ارایه شده است. در این راستا پس از مدلسازی و شبیه سازی عملکرد راکتور بستر ثابت و مقایسه ی نتایج آن با داده های آزمایشگاهی، مشاهده گردید تطابق خوبی (4 درصدخطا) بین نتایج تیوری و آزمایشگاهی حاصل شده است. به منظور درک بهتر از کارایی راکتور غشایی در طی واکنش DCH، تاثیر پارامترهای مختلف عملیاتی (دمای واکنش، فشار واکنش، فاکتورگازجاروبی و آرایش جریان) بر روی مفاهیم درصد تبدیل سیکلوهگزان و درصد بازیابی هیدروژن بررسی شده اند. به عنوان یک نتیجه کلی در تمامی شرایط عملیاتی، راکتور غشایی پالادیمی با جریان ناهمسو (MRC) نسبت به راکتور غشایی با جریان همسو (MR) و راکتور بستر ثابت معمولی(TR) عملکرد بهتری را نشان داده است. به عنوان مثال درصد تبدیل سیکلوهگزان با افزایش دما از 430 تا 490 کلوین، برای راکتور MRC از 4/28 تا 100 درصد، راکتور MR از 1/10 تا 75/77 و راکتور TR از 42/7 تا 29/46 افزایش یافته است.