بررسی اثرات افزودن هیدروژن و کربندیاکسید در ورودی راکتور بر میزان تولید هیدروژن و آلاینده ها

Abstract

مسائل زیست محیطی یکی از بزرگ‌ترین نگرانی‌های جهان است، بنابراین تحقیق در زمینه انرژی¬های پاک ضروری است. در سال‌های اخیر، هیدروژن به عنوان یک سوخت پاک مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله مدلسازی عددی اکسیداسیون جزئی کاتالیستی متان در بستر کاتالیستی Pt/Al2O3 برای دماها و نسبت اکسیژن به متان ورودی مختلف در یک راکتور بستر ثابت با استفاده از نرمافزار کانترا و زبان برنامه نویسی پایتون انجام شد. براساس نسبت اکسیژن به متان مناسب، اثرات افزودن درصدهای حجمی مختلف هیدروژن و کربن‌دی‌اکسید در ورودی راکتور نسبت به حالت انجام فرآیند بدون این افزودنی‌ها بررسی گردیده است. نتایج نشان می‌دهد که طی فرآیند اکسیداسیون جزئی متان در حضور کاتالیست Pt/Al2O3 با افزایش دما از 500 تا 900 درجه سانتی‌گراد و افزایش نسبت اکسیژن به متان از 0.4 تا 0.7 تولید هیدروژن زیاد می‌شود. با افزودن هیدروژن و کربن‌دی‌اکسید در ورودی راکتور تولید هیدروژن افزایش و تولید کربن‌دیاکسید کاهش داشته است. با افزایش درصد حجمی هیدروژن و کربن‌دی‌اکسید در ورودی راکتور نسبت به انجام فرآیند بدون این دو افزودنی، تولید هیدروژن زیاد و تولید کربن‌دی‌اکسید کم می‌گردد. همچنین با افزایش درصد حجمی هیدروژن اضافه شده در ورودی راکتور نسبت به انجام فرآیند بدون افزودن هیدروژن، پوشش سطحی C(s) و تولید CO2 حدود 12 درصد کاهش یافته است.