13597

13597

مدلسازي سينتيكي احياي NO با گاز متان توسط كاتاليست Mn/ZSM-5

كارشناسي ارشد

آذر 1393

آذر 1393

دكتر سيد مهدي علوي - دكتر سيدجابر صفدري

چكيده در ميان هيدروكربن‌هاي مختلف،اگرچه متان داراي پيوند قويC-H(kcal/mol101) استاما با توجه به فراواني گاز طبيعي و استفاده فراوان از آن به‌عنوان سوخت، قطعاً استفاده از متان به‌عنوان يك ماده احياكننده، مطلوب خواهد بود. هدف از اجراي اين تحقيق، رسيدن به سينتيك مناسب براي واكنش CH4-SCR -NOدر سطح كاتاليست Mn/ZSM-5تحت شرايط دمايي oC500-400، فشار اتمسفريك و اندازه ذرات متوسط µm 250-177 بوده است. با در نظر گرفتن اندازه مناسب كاتاليست و GHSV مناسب h-17500، محدوديت‌هاي انتقال جرم و حرارت برطرف شده‌اند. كليه روابط و معادلات حاصل شده با استفاده از نرم افزار Matlab حل شده‌اند. مدل تواني نشان از تأثير بيشتر متان بر سرعت واكنش داشته است. علاوه بر مدل تواني، 5 مدل ديگر كه عبارت‌اند از: يك مدل لانگموير-هينشلوود ، دو مدل الي-ريدل و دو مدل كه شامل ادغامي از مدل‌هاي لانگموير-هينشلوود و الي-ريدل بوده است، بررسي شد و در اين مدل‌ها فرض شده است كه جذب در سايت‌هاي فعال، بصورت رقابتي انجام مي‌شود. مدل لانگموير-هينشلوود، سينتيك اين واكنش در سطح كاتاليست Mn/ZSM-5را نمي‌تواند بخوبي بيان كند. در مدل‌هاي الي-ريدل، مدل E.R (1) در مقايسه با مدل E.R(2)داراي عملكرد بهتري بوده است. مدل تركيبي لانگموير-هينشلوود و الي-ريدل (E.R+L.H(1)) بخوبي توانسته است هم احياي NO و هم اكسيداسيون مستقيم CH4 را پيش‌بيني كند كه R2مربوط به ميزان تبديلNO و CH4 براي اين مدل به ترتيب برابر با 991/0 و 98/0 بوده است. كلمات كليدي : مدلسازي سينتيكي، مدل لانگموير- هينشلوود، مدل الي- ريدل، احياي كاتاليستي انتخابيNO