شبیه سازی CFD راکتور بستر ثابت سنتز فیشر-تروپش برای کاتالیزورهای آهن و کبالت

در این تحقیق، شبیه‌سازی راکتور بستر ثابت فرآیند GTL با تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه ابتدا به شبیه‌سازی سنتز فیشر- تروپش در راکتور بستر ثابت همراه با کاتالیزور یکنواخت آهن بررسی شده است سپس در یک مورد به مقایسه این راکتور با کاتالیزور کبالت پرداخته شده است. تاثیر پارامترهای دما در بازه ( 230- 260) بر میزان تبدیل واکنش‌گرها بررسی شده است. مدلسازی صورت گرفته دو بعدی بوده و جریان درون راکتور آرام می باشد همچنین برای حل معادلات از روش حجم محدود استفاده شده است. مطالعه نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان می‌دهد که امکان ایجاد نقاط داغ در قسمت ابتدایی بستر و مرکز راکتور به علت تمرکز انجام واکنشها در ابتدای بستر و کاسته شدن شدت واکنش ها در امتداد راکتور بیشتر است همچنین افزایش دمای راکتور باعث افزایش سرعت واکنش‌ها، در نتیجه افزایش میزان تبدیل واکنش‌گرها می‌شود. پس می‌توان نتیجه گرفت که افزایش دما بر کاربرد راکتور تاثیر مثبت دارد. بررسی نشان می دهد که دما درون راکتور برای کاتالیزور کبالت حدود ℃ 20 در مقایسه با کاتالیست آهن برای رسیدن به درصد تبدیل یکسانی از هیدروژن کمتر بوده است. هدف این مطالعه مقایسه بین دو کاتالیزور آهن و کبالت برای این فرآیند به کمک تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی می باشد.