عنوان پایان‌نامه
بررسی وجوه تشابه راکتورهای حبابی وراکتورهای بسترسیال
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندها
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 811.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 40600
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۸۷
- دانشجو
- سولماز آریافر
- استاد راهنما
- رحمت ستوده قره باغ, نوید مستوفی
- چکیده
- راکتورهای بستر سیال و راکتورهای حبابی دو دسته مهم از راکتورهای چند فازی هستند. با توجه به خصوصیت سیال گونه فاز امولسیون در بستر سیال می توان به وجود تشابه کلی بین این دو سیستم پی برد. در این تحقیق به بررسی این وجوه تشابه از دو دیدگاه پرداخته شده است : 1) شباهت موجود از دیدگاه پارامترهای هیدرودینامیکی، 2) شباهت موجود از دیدگاه واکنشی. در مورد اول نوسانات فشار در یک بستر سیال با قطر داخلی 15 سانتی متر و ارتفاع 2 متر و یک برج حبابی با قطر داخلی 95 سانتی متر و ارتفاع 3/1 متر اندازه گیری شده است. سپس این سیگنال ها در دو حوزه زمان ( تحلیل آماری) و فرکانس ( تبدیل فوریه سریع و زمان کوتاه) تجزیه و تحلیل شده و از این طریق علاوه بر محاسبه برخی پارامترهای هیدرودینامیکی ساختار جریان در رژیم های مختلف در دو راکتور با یکدیگر مقایسه شده است. از نتیجه های اصلی این قسمت می توان به تشابه ساختاری دو راکتور در رژیم هموژن و تفاوت آن ها در رژیم درهم اشاره نمود. در مورد دوم نیز با برقراری تناظر بین فازها و پارامترهای هیدرودینامیکی در دو راکتور و بر مبنای تئوری ساده دوفازی دو راکتور مدل شده اند. با بررسی نتایج این طور به نظر می رسد که استفاده از تئوری ساده دوفازی علاوه بر بستر سیال قادر به توضیح عملکرد راکتور حبابی نیز می باشد. در ضمن با استفاده از این مدل مشابه اعداد بدون بعدی تعریف شده اند که تا حدود خوبی قادر به پیش بینی عملکرد دو راکتور هستند.
- Abstract
- Fluidized bed reactors and bubble-column reactors are two main categories of multi-phase reactors. Due to liquid like character of emulsion phase in fluidized bed reactors, similarity between these two types is predictable. This work is an investigation of these similarities from two aspects: 1) hydrodynamic aspect, 2) reaction aspect. For the first one an experiment has been carried out and pressure fluctuations were measured for both reactor types. The recorded pressure signals were analyzed at time (statistical) and frequency (Fourier and wavelet transforms) domains and some hydrodynamic parameters were determined. Further more, flow structure were compared in different regimes. It has been found that there is similarity in flow structure in homogeneous regime but not in heterogeneous regime. For the second aspect two reactors has been modeled with establishing a unified approach between phases and hydrodynamic parameters. It has been found that simple two phase model can describe not only fluidized bed reactor but also bubble column reactor. Further more with the aid of this model some dimensionless numbers were defined that can describe the operation of these two reactors as well.
