مدل سازي اثر پارامتر دما در تبديل مستقيم متان به فرمالدئيد

Modeling of the temperature factor on the direct conversion of methane to formaldehyde

يكي از نگراني هاي اصلي جامعه جهاني، پديده گرمايش جهاني و تغييرات آب و هوايي نا مطلوب كره زمين مي باشد. در حقيقت دليل اصلي افزايش دماي كره زمين ناشي از افزايش غلظت گاز هاي گلخانه اي مي باشد. متان يكي از اجزاي اصلي گازهاي گلخانه اي بوده كه با جلوگيري از افزايش غلطت آن مي توان در جهت حفظ اكوسيستم كره زمين و محيط زيست قدم مثبتي را بر داشت. عموماً تبديلات گازي شامل توليد گاز سنتز به عنوان ماده حدواسط و متعاقباً تبديل گاز سنتز به محصولات شيميايي است. از آنجا كه مرحله مياني توليد گاز سنتز بسيار پرهزينه و انرژي بر است، محققان را بر آن داشت كه روش هاي تبديل مستقيم متان را مطالعه كنند. اكثر اين تحقيقات بر پايه استفاده از كاتاليست بوده و از بازدهي مطلوبي برخوردار نمي­باشند. اخيراً، استفاده از راكتورهاي ميكروكانال در تبديل مستقيم متان به فرمالدئيد و متانول افق تازه­اي را رقم زده است. كه در اين مطالعه، اثر پارامتر دما در تبديل مستقيم متان به فرمالدئيد با در نظر گرفتن 325 واكنش و شرايط عملياتي ميكرو راكتور حلقوي كوارتز دما ثابت را مورد بررسي قرار داده است.نهايتاً، صحت مدل ارائه شده را با نتايج آزمايشگاهي در شرايط عملياتي يكسان، مورد مطالعه قرار داده است.

One of the main concerns of the international community is Global warming phenomena and adverse climate change of earth. In fact, the main reason for increase in global temperature is caused by increasing in concentration of Greenhouse Gases (GHG). Methane is a major component of greenhouse gases that its concentration should be decreased regarding environmental point of view. Generally, natural gas conversion processes include syngas production step as an intermediate step and consequently conversion of syngas into chemical products. Since the intermediate step of syngas production is costly and energy intensive, researchers have shown the interest to study methods of direct conversion of methane. Most of this researches used catalyst and result in poor efficiency. Recently, direct conversion of methane to methanol and formaldehyde by using micro channel reactor provided good findings. This paper, has investigated the effect of temperature on the direct conversion of methane to formaldehyde by using annular flow micro reactor. 325 reactions are considered and operating conditions were constant temperature and pressure. Finally, in order to valid the proposed model comparison between experimental data and model results has been done at the same condition.