مدل سازي و بهينه سازي راكتور بستر ثابت كاتاليستي فرايند دي هيدروژناسيون سيكلوهگزان

در اين مقاله به مدل سازي فرايند صنعتي واكنش دي‌هيدروژناسيون سيكلوهگزان پرداخته شده است. طرح پيشنهادي متشكل از يك راكتور بسترثابت كاتاليستي است كه با استفاده از ذرات كاتاليست پلاتين و اكسيد آلومينيوم، فرايند دي‌هيدروژناسيون سيكلوهگزان و تبديل آن به محصولات مهمي مانند بنزن و هيدروژن را تحقق مي‌بخشد. در واقع بهينه سازي صورت گرفته، امكان توليد مقادير زيادي هيدروژن را به عنوان يك سوخت دوست‌دار محيط زيست، به همراه بنزن و بدون توليد هيچگونه آلودگي را ميسر مي‌سازد. معادلات حاكم بر مسئله كه شامل موازنه هاي جرم، انرژي، و معادله افت فشار هستند، همگي از نوع معادلات ديفرانسيل معمولي (ODE) مي‌باشند كه با فرض شرايط پايدار، حركت جريان محوري بر روي بستر كاتاليستي همگن، و خصوصيات فيزيكي متغير بدست آمده‌اند. در نتيجه، يك مدل رياضي يك بعدي همگن براي مسئله در نظر گرفته شده كه براي حل آن از روش رانگ كوتاي مرتبه چهار استفاده شده است. در نهايت، منحني هاي تغييرات دما، ميزان تبديل، و جزء مولي اجزا در طول راكتور ترسيم و تفسير شدند. و پس از آن، عملكرد راكتور توسط الگوريتم ژنتيك بهينه سازي شد كه در نتيجه آن ميزان توليد محصول 0.88 % افزايش يافت.. همچنين، براي اطمينان از دقت و اعتبارسنجي مدل ارائه شده، نتايج شبيه سازي با اطلاعات ازمايشگاهي مقايسه شده‌اند كه دقت قابل قبولي حاصل گشته است.