مهندسی شیمی

پایان نامه: شبیه سازی راکتورهای حلقوی هوایی با استفاده از دینامیک محاسباتی سیال

دانشکده تحصیلات تکمیلی

“M.Sc” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی محیط زیست

عنوان:

شبیه سازی راکتورهای حلقوی هوایی با بهره گرفتن از دینامیک محاسباتی سیال

متن پایان نامه :
چکیده:
شبیه سازی یک مدل هیدرودینامیک برای ماندگی گاز و گردش مایع سرعت پیشگیری در راکتور های بالا برنده هوا را توسعه داده است و اطلاعات بدست آمده از شبیه سازی با اطلاعات جمع آوری شده تجربی روییک راهنمای تاسیسات راکتور تجهیز شده با نوع توزیح کننده گاز مختلف چند ورودی و تک ورودی مقایسه کردیم با بهره گرفتن از آنالیزهای موجود در مدل اصلی به نتایج مطلوب رسیدیم.
مقدمه:
راکتورهای حلقوی  بالا برنده هوا بطور عمومی در صنعت شیمیایی و بیولوژیکی برای حمل کردن راکتورهای آرام مثل اکسیداسیون ها و کلردار شدن ها مورد استفاده قرار می گیرد یک راکتور بالا برنده هوا از یک حباب تبدیل شده است این نوع راکتور شامل سه بخش مجزا یعنی بر خیزنده، جدا کننده گاز و مایع و پایین آورنده می باشد گردش مایع توسط تزریق گاز در پایین برخیزنده (Riser) پس ایجاد یک چگالی خالص تفاوت بین برخیزنده (Riser) و پایین آورنده down comer را مشخص می سازد.
در واقع برای طراحی، اهداف کنترل و عملکرد یک شبیه سازی صحیح اجرایی راکتور ضروری است مدل انتخاب شده برای شبیه سازی باید شامل انتقال جرم، واکنش جنبشی، ترکیب جریان و هیدرودینامیک ها باشد. اگر چه مدل راکتورهای بالا برنده هنوز بسیار سخت است چون که فرض نظام واکنش آرام ممکن نبود بطور کامل ادا شود و اثر شرایط عملیاتی، هندسه راکتورها و خصوصیات شیمیایی –  فیزیکی فازها به ویژه رفتار غیر به هم پیوسته آلی که بطور کمی در صنعت با آن مواجه شده اند روی هیدرودینامیک ها بطور کامل و بارز درک نمی شود. اهداف کار حاضر یک مدل براساس معادلات تعادل به منظور شبیه سازی پارامترهای هیدرودینامیک بوده و مدل برای اطلاعات جمع آوری شده تجربی روی راهنمایی تاسیسات راکتور و برای ماندگی گاز و سرعت گردش مایع و هیدرودینامیک های بالا برنده هوا توسط الگوهای جریان مختلف  مشخص می شود که این ها هم وابسته به نسبت جریان گاز می باشند.
در حالت کلی دو نظام بطور عادی تشخیص داده می شوند:
۱- حالت همگن.
۲- نظام هم جنس نامتجانس( ناهمگن).
پارامترهای هیدرودینامیک بعلاوه فازهای ترکیبی و الگوهای انتقال جرم سخت وابسته به نظام جریان متداول است برای مدل مناسب تشخیص طبیعت پراکندگی ضروری می باشد با توجه به گفته هایی که در بالا ذکر شد آنالیز علامت فشار دیوار برای خلاصه اطلاعات  درباره نظام های جریان بکار گرفته می شود. این تکنیک برای دادن یک نبش عمیق تر در هیدرودینامیک پیچیده سیستم گاز – مایع نشان داده شده است.
در این پایان نامه نظام انتقالات و تشخیص رفتار هیدرودینامیکی راکتور بالا برنده ی هوا با بهره گرفتن از یک شبیه سازی و استفاده از آنالیز های آماری و کسری و آنالیز طیفی رسیدگی کرده ایم.

99