مهدی آسمانی - کارشناس ارشد مهندسی شیمی
مجید آسمانی - کارشناس مهندسی شیمی
بهرام دبیر - دکترای مهندسی شیمی ، استاد دانشکده مهندسی شیمی ، دانشگاه صنعتی امیر ک

در این مقاله بر مبنای اصول کریستالیزاسیون به صورت ترکیب با تئوری جذب گازی دو فیلم در فاز مایع ، سینتیک تشکیل هیدارت گازی متان مدلسازی شده است. در این راستا ، از حل همزمان معادلات دیفرانسیلی بیلان جرم ، بیلان جمعیت و معادلات هسته زایی و رشد ، نرخ تولید هیدارت مدل شده است . بر خلاف کارهای انجام گرفته درگذشته و با اصلاح تئوری هسته زایی کلاسیک ، هر دو عامل رشد و هسته زایی در کل فرایند تشکیل هیدارت موثر در نظر گرفته شده و لذا با توجه به فعالیت بارز این دو عامل در دوره القا و کنترل نرخ مصرف گاز در این دوره ، بهترین ناحیه جهت مدلسازی ، ناحیه القا (قبل از رویت کریستالهای هیدارت) تشخیص داده شده است. جهت بدست آوردن ثوابت ، از داده های آزمایشگاهی تشکیل هیدارت متان در یک راکتور همزن دار نیمه batch استفاده شده است. با استفاده از روش بهینه سازی و با کمینه کردن اختلاف مول گاز مصرفی حاصل از مدل و داده های تجربی ، هر دو ثابت هسته زایی و رشد تشکیل هیدارت متان به صورت همزمان وبهینه به دست آمده از مدل ، حدود 37 ، 5% می باشد که در مقایسه با مدلهای سینتیکی مشابه ، خطای بسیار کمی محسوب می شود. مدل به خوبی توان پیش بینی وقایع مختلف مربوط به تشکیل هیدرات متان از قبیل نرخ مصرف گاز ، نرخ تولید هیدرات ، قطر متوسط ذرات تشکیل شده هیدرات و تعداد ذرات تولیدی را داراست.

هیدارت گازی متان - سینتیک تشکیل - کریستالیزاسیون - هسته زایی - رشد - توزیع اندازه ذرات