بررسي عددي عملكرد فرآيند توليد هيدروژن با بازگرداني محصولات گازي در ورودي راكتور

با توجه به مسائل زيست محيطي، سوخت‌هاي پاك مانند هيدروژن مورد توجه هستند. از بين روش‌هاي مختلف توليد هيدروژن، براي كاهش امكان رسوب كربن طي فرآيند توليد هيدروژن، انجام فرآيند در محدوده‌ دماي پايين‌تر، تبديل بالاي متان و هم‌چنين از جهت مصرف انرژي، اكسيداسيون جزئي متان اهميت دارد. در كار حاضر با شبيه‌سازي عددي فرآيند اكسيداسيون جزئي كاتاليستي متان در حضور كاتاليست روديم/آلومينا در يك راكتور بستر ثابت جريان قالبي، اثرات بازگرداني درصدهاي حجمي مختلف محصولات گازي در ورودي راكتور بر ميزان توليد هيدروژن، توليد كربن‌مونواكسيد و كربن‌دي‌اكسيد براي دماهاي مختلف (900500 درجه سلسيوس) و نسبت‌هاي اكسيژن به متان ورودي برابر 0.4، 0.5، 0.6 و 0.7 بررسي مي‌شود، و بر اساس آن دما و نسبت مناسب اكسيژن به متان ورودي طي اين فرآيند مشخص مي‌گردد. نتايج نشان مي‌دهد كه در تمام محدوده دمايي با افزايش درصد حجمي بازگرداني محصولات گازي، توليد هيدروژن و كربن‌مونواكسيد افزايش و توليد كربن‌دي‌اكسيد كاهش مي‌يابد. براي بازگرداني محصولات گازي در ورودي راكتور انتخاب دماي 600 درجه سلسيوس، نسبت اكسيژن به متان ورودي برابر 0.5 مناسب است و با بازگرداني 50 درصد حجمي محصولات گازي در اين نسبت اكسيژن به متان و دما، توليد هيدروژن و كربن‌دي‌اكسيد حدود 30 درصد به ترتيب افزايش و كاهش مي‌يابد.