شبيه سازي و مقايسه راكتورهاي افقي سنتز آمونياك

در اين مقاله مدل غير هموژن و يك بعدي براي شبيه سازي دو راكتور سنتز آمونياك افقي، با جريان جانبي و بدون جريان جانبي، مورد استفاده قرار گرفته است. معادلات حاكم، شامل معادلات انتقال جرم، انتقال حرارت و معادلات افت فشار، به صورت همزمان توسط روش رانك كوتا مرتبه 4 حل شده است. ضريب تاثير با اعمال موازنه جرم داخل حفرات قرصهاي كاتاليست به دست آمده است. معادلات ديفرانسيل حاصل، غير خطي از نوع BVP هستند، كه اين معادلات با استفاده از روش شوتينگ اصلاح شده حل شده اند. براي حل تمامي معادلات از نرم افزار MATLAB استفاده شده است. در اين مقاله دانسيته و ويسكوزيته مخلوط گازي كه تابعي از دما، فشار و جزء مولي اجزاء هستند، در طول بستر متغيير در نظر گرفته شده است.ظرفيت حرارتي اجزاء نيز به صورت تابعي از دما قرار داده شده اند. همچنين تغييرات ظرفيت حرارتي متوسط مخلوط گازي كه تابع دما و جزء مولي اجزاء است، در طول بستر اعمال شده است. از مقايسه نتايج حاصل از شبيه سازي انجام شده با داده ها صنعتي موجود، دقت و صحت مدل مورد نظر اثبات شده، و تغييرات غلظت اجزاء و افت فشار در دو راكتور بدست آمده است. در نهايت تغييرات ميزان تبديل نيتروژن، افت فشار و دما در دو راكتور مقايسه شده است.