عنوان پایان‌نامه
بررسی کارایی راکتورهای غشایی جریان شعاعی جهت تولید دی متیل اتر از گاز سنتز
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه کاسپین شماره ثبت: K89;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81093;کتابخانه کاسپین شماره ثبت: K89;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81093
- تاریخ دفاع
- ۰۱ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- پوریا ریاستیان
- استاد راهنما
- احمد حلاجی ثانی
- چکیده
- در این تحقیق یک راکتور پوسته و لوله را با غشا نفوذپذیر هیدروژن و آب موردبررسی قرار می‌دهیم.غشا هیدروژن برای اضافه کردن هیدروژن به سیستم و غشا آب برای خارج کردن آب از سیستم مورداستفاده قرار می‌گیرد.برای پی بردن به صحت مدل راکتور پوسته و لوله ساده و فرضیات استفاده‌شده برای حل معادلات، راکتور را با داده‌های تجربی در دسترس مقایسه می‌کنیم. مدل راکتور به‌صورت پایای ناهمگن و در یک بعد در نظر گرفته می‌شود معادلات موازنه جرم و انرژی قابل‌بررسی می‌باشد.تابع هدف ما بالا بردن تولید دی متیل اتر است که شرایط عملیاتی را به‌وسیله الگوریتم ژنتیک بهینه می‌کنیم و شرایط و عملکرد هرکدام از غشاها به‌تنهایی در راکتور بررسی می‌شود و سپس هر دو غشا را هم‌زمان در راکتور قرار داده و نتایج را با یکدیگر مقایسه می‌کنیم. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که تولید دی متیل اتر در راکتور بهینه دو غشایی هیدروژن-آب ، راکتور بهینه غشایی آب ، راکتور بهینه غشایی هیدروژن و راکتور ساده به ترتیب kmol day-19130.58 ، kmol day-18805.78، kmol day-18517.07 و kmol day-17604.01 است که در راکتور دو غشایی بهینه % 20.07 نسبت به راکتور ساده افزایش تولید داشتیم.
- Abstract
- In this research a conventional shell and tube reactor is supported by the hydrogen and vapor permselective membrane layers for vapor removal and hydrogen permeation in the single step DME synthesis process. To prove the accuracy of the developed model and assumptions, the simulation results of the conventional DME reactor are compared with the available data. The proposed structure is heterogeneously modeled based on the mass and energy conservation laws at steady state condition. Considering DME production capacity as the objective function, the optimal operating condition of the proposed configuration is obtained by genetic algorithm method. Then, the performance and operability of the proposed structure is compared with the hydrogen membrane, water membrane and conventional reactors. The simulation results show that DME production rate in the dual membrane, water membrane; hydrogen membrane and conventional tubular reactors are 9130.58, 8805.78, 8517.07 and 7604.01 kmol day-1 respectively. that DME production rate in the dual membrane is improved about 17.18% compared to the conventional process. Key words: DME synthesis, Dual Membrane Reactor, Heterogeneous Modeling, Optimization
