مدلسازي راكتور بسترثابت ريفرمينگ متان با بخار آب جهت توليد سوخت پاك هيدروژن به همراه حذف همزمان دي­اكسيد كربن

Modeling of steam methane reforming fixed bed reactor for hydrogen production with simultaneous CO2 removal

در اين مطالعه يك مدل شبه هموژن گذرا براي توصيف عملكرد راكتور بسترثابت ريفرمينگ بخار و متان بهمراه حذف همزمان دي­اكسيد كربن در شرايط آدياباتيك و غيرآدياباتيك ارائه شده است. اين راكتور مي­تواند در طرح­هاي فرآيندي گوناگوني از جمله فرآيند چرخه كلسيم-مس براي توليد هيدروژن و حذف دي­اكسيد كربن مورد استفاده قرار گيرد. تاثيرات پارامترهاي مختلف عملياتي روي بهبود عملكرد فرآيند به كمك اين مدل بررسي شده است. نتايج بدست­آمده نشان مي­دهد كه با استفاده از اين طرح، هيدروژن با نسبت مولي (بر مبناي خشك) بالاي 95 درصد در مقايسه با بازدهي 75-65 درصد گزارش­شده در فرآيند ريفرمينگ معمولي قابل دستيابي است.

This study presents a transient pseudo-homogeneous model to describe the operation of a fixed bed reactor in which the catalytic methane steam reforming (MSR) coupled with simultaneous carbon dioxide removal is carried out under adiabatic and non-adiabatic conditions. This reactor can be applied in several process schemes, including a novel Ca/Cu looping process for hydrogen production with inherent CO2 capture. The effects of main operating parameters on the enhancement of the process have been investigated using the model. The results show that by using this scheme the hydrogen mole fraction (dry basis) higher than 95% could be achieved compared with conversion of 65-75% which is reported for conventional steam reforming.