شبيه سازي گاز سازي سوخت هاي سنگين نفتي در راكتور جريان حامل

استفاده از سوخت‎هاي سنگين نفتي به دليل آلايندگي با ممنوعيت‎هايي از سوي استانداردهاي زيست‌محيطي روبرو است. تبديل اين نوع سوخت‎ها به سوخت‎هاي گازي سبكي همچون CO و H2 مي‏تواند راهكار مناسبي در استفاده از اين محصولات نفتي باشد. يكي از اصلي‎ترين روش‏ها براي دستيابي به چنين هدفي، استفاده از فرآيند گازسازي سوخت سنگين در راكتور گازسازي جريان حامل است. در اين مطالعه يك حلگر جريان سه فازي در نرم افزار متن باز OpenFOAM توسعه داده شده است. نتايج اين حلگر با استفاده از نتايج تجربي موجود، صحت سنجي گرديد. در ادامه با مطالعه پارمترهاي هندسي گازساز بر روي فرآيند و محصولات واكنش مشخص شد كه به دليل انجام عمده واكنش‎ها در فواصل كمتر از يك متر از ورودي، افزايش طول گازساز به بيش از يك متر تاثير چنداني بر روي درصد محصولات نخواهد گذاشت. همچنين تاثير قطر گازساز بر روي محصولات بررسي و مشخص شد كه با كاهش قطر گازساز، ارزش حرارتي محصولات توليد شده بيشتر خواهد شد. پارامتر مورد بررسي ديگر، نسبت هم‎ارزي بود و مشاهده گرديد كه با افزايش اين نسبت، واكنش‏ها به سمت احتراق پيش رفته و ارزش حرارتي گازهاي سنتز شده و راندمان گازساز كاهش مي‎يابد. در نهايت دو نوع نحوه پاشش سوخت و اكسيژن به درون محفظه به صورت ورود سوخت از مركز و ورود اكسيژن به صورت حلقوي از اطراف آن (نوع 1) و حالت بالعكس (نوع 2) مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان داد كه در مشعل نوع يك، سوخت بدست آمده از ارزش حرارتي بالاي بيشتري برخوردار است.

192414

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر حجت قاسمي