بررسي اثر سرعت ورودي و افزودن اتان و پروپان در خوراك بر عملكرد راكتور POX با استفاده از CFD

Investigating of the inlet velocity and effect addition of ethane and propane in the feed on POX reactor performance using CFD

اكسيداسيون جزئي متان يكي از روش هاي توليد استيلن در صنعت است. به همين منظور در اين مقاله به كمك CFD شبيه سازي راكتور احتراقي به صورت سه بعدي و با استفاده از مدل احتراقي EDC، مدل توربولانسي Realizable k-ℇ و مكانيسم شيميايي Modified GRI 3.0 انجام شد. اثر پارامترهايي از قبيل افزايش سرعت، افزايش طول راكتور و افزودن اتان و پروپان به سوخت ورودي مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج شبيه سازي نشان داد كه با افزايش سرعت و بيشتر شدن طول راكتور، ماكزيمم ميزان جز، مولي استيلن افزايش مي يابد. همچنين با افزودن اتان و پروپان به سوخت ورودي، ميزان جز، مولي استيلن در خروجي راكتور در حالتي كه سوخت ورودي به راكتور مخلوطي از متان، اتان و پروپان است نسبت به حالت متان خالص 22 % افزايش پيدا مي كند.

Partial oxidation of methane is one of the methods of producing acetylene in industry. In order to achieve this goal, in this paper, with the help of CFD, a simulation of the combustion reactor was done in three dimensions using combustion model EDC, Turbulence Realizable k-? model, and Modified GRI 3.0 chemical mechanism. The effect of parameters such as increasing the speed, increasing the length of the reactor, and adding ethane and propane to the input fuel has been studied. Based on the simulation results, acetylene s maximum molar component increases with increasing speed and length of the reactor. Also, by adding ethane and propane to the input fuel, the amount of mole acetylene component in the reactor output increases by 22% when the input fuel to the reactor is a mixture of methane, ethane, and propane compared to pure methane.