شبیه سازی عددی اکسیداسیون آمونیاک برای بهبود عملکرد تولید اسید نیتریک و کارایی فرآیند

میر علی اصغر عبدالهی¹ آیلین زرین بخش² حامد قره داغی³ شقایق دادش زاده⁴ امیر حاتمی⁵ محمدرضا آقازاده⁶

1) فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک تبدیل انرژی، دانشگاه سراسری ارومیه، ایران
2) دیپلم ریاضی فیزیک، دبیرستان شهدای فرهنگی خوی، ایران
3) فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک تبدیل انرژی، دانشگاه تهران ، ایران
4) دیپلم تجربی ، دبیرستان صدیقه کبری، شهر خوی، ایران
5) فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی عمران محیط ریست، دانشگاه ارومیه، ایران
6) فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی تهران، ایران

کد IOI مقاله : XKBA-AZEFFD
محل انتشار : سومین کنفرانس بین المللی پیشرفت های اخیر در مهندسی، نوآوری و تکنولوژی - بلژیک(eitconf.com/3rd)
چکیده :
    این مقاله فرآیند اکسیداسیون آمونیاک را در تولید اسید نیتریک با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) بررسی می‌کند. هدف اصلی مدل‌سازی دینامیک جریان و واکنش‌های شیمیایی در یک راکتور اکسیداسیون آمونیاک است. تجزیه و تحلیل استقلال مش برای شناسایی یک پیکربندی مش بهینه برای شبیه سازی به دقت انجام شد. اعتبار سنجی مدل CFD ارائه شده با مقایسه کسرهای جرمی شبیه‌سازی‌شده با داده‌های مرجع انجام گرفت و نتایج هم‌خوانی نزدیکی را نشان دادند. آنالیز و تجزیه و تحلیل شامل توزیع گونه های کلیدی مانند آمونیاک، اکسید نیتریک، دی اکسید نیتروژن، و اکسیژن در طول راکتور، و همچنین دما و خطوط کسر جرمی NO بر روی سطح کاتالیزور بود. یافته‌ها عدم یکنواختی در توزیع دما و تشکیل NO در سراسر راکتور را نشان دانند که این غیر یکنواختی پیامدهایی برای عملکرد کاتالیزور و راندمان راکتور دارد. با توجه به نتایج، کسر جرمی اکسید نیتریک به اندازه 0.024 و دما در سطح کاتالیست به اندازه 75 کلوین اختلاف مقدار دارد. این اختلاف پارامترها توزیع غیر یکنواخت جریان را نشان می دهد که بر عملکرد راکتور تأثیر منفی می گذارد.

کلمات کلیدی : cfd تولید اسید نیتریک بازده اکسید نیتروژن مدل اردینات گسسته