15555

15555

مدل¬سازي گازسازي سوخت¬هاي سنگين نفتي در راكتورهاي جريان حامل

كارشناسي ارشد

مكانيك

1394

1394

دكتر حجت قاسمي

چكيده اين پايان¬نامه در خصوص گازسازي سوخت¬هاي سنگين نفتي در راكتور¬ جريان حامل مي¬باشد. از ميان سوخت¬هاي سنگين، نوعي مازوت انتخاب گرديد و گازسازي اين سوخت در يك راكتور صنعتي و متداول به نام شل، مورد بررسي قرار گرفت. از آن¬جايي كه در زمينه¬ي گازسازي مازوت در راكتور جريان حامل كار تجربي موجود نبود، جهت اعتبارسنجي و اطلاع از صحت مدل¬سازي، به شبيه¬سازي مطالعه¬ي تجربي گازسازي سوخت اوريمولشن كه در يك نوع گازساز پايين¬سو انجام شده بود، پرداخته شد. پس از اطمينان از صحت مدل¬سازي، گازسازي مازوت از طريق دو رهيافت تعادلي و سينتيكي به ترتيب از طريق دو نرم¬افزار اسپن¬پلاس 1.11 و انسيس¬فلوئنت 14 مورد بررسي قرار گرفت. به اين صورت كه اثر تغييرات نسبت هم¬ارزي كه به صورت نسبت اكسيژن استفاده شده در فرايند گازسازي به اكسيژن استوكيومتري تعربف مي¬شود، و همچنين اثر افزودن آب بر پارامتر¬هاي عملكردي گاز سنتز مانند دما، تركيب اجزاء، بازده گاز سرد، ارزش حرارتي و ميزان تبديل كربن مورد مطالعه قرار گرفت. با مطالعه بر روي مازوت و بررسي نتايج حاصل از تغييرات نسبت ¬هم¬¬ارزي در مطالعه¬ي تعادلي، دريافت شد كه با افزايش اين نسبت، دماي گاز سنتز افزايش و ارزش حرارتي آن كاهش مي¬يابد. همچنين بازده گاز سرد تا ميزان حداكثري 86% در نسبت 35/0 افزايش يافته و سپس كاهش مي¬يابد. با افزودن بخار آب نيز در يك نسبت هم¬ارزي ثابت، دما كاهش يافته و نقطه¬ي بهينه¬ي گازسازي نيز در نسبت هم¬¬ارزي 3/0 و H_2 O/fuel 2/0 به دست مي¬آيد. در اين نقطه بازده گاز سرد 98% مي باشد. در مطالعه¬ي سينتيكي، بدون در نظر گرفتن بخار آب، در نسبت¬هم¬ارزي 4/0 ميزان بيشينه¬ي بازده گاز سرد %88 و تبديل كربن %99 به دست آمد. در نسبت¬ هم¬ارزي 4¬/0 و H_2 O/fuel 1/0 نيز مقادير بيشنه¬ي %92 براي بازده گاز سرد و %99 براي تبديل كربن به دست آمد. با بررسي¬هاي صورت گرفته مي¬شود اظهار داشت كه از سوخت مازوت مي¬توان به عنوان خوراك براي گازسازي در اين نوع از راكتورهاي جريان حامل استفاده نمود. واژه‌هاي كليدي: گازسازي، سوخت¬هاي سنگين نفتي، راكتور جريان حامل، گازساز شل، ديناميك سيالات محاسباتي