بهینه سازی فرآیندهای PSA برای تولید هیدروژن غنی از گاز راکتور پلاسمایی

قیمت: 39,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

بهینه سازی فرآیندهای PSA برای تولید هیدروژن غنی از گاز راکتور پلاسمایی

عنوان لاتین

Optimization of PSA process for producing enriched hydrogen from plasma reactor gas

خالص سازی هیدروژن با بازیابی بهینه و مصرف انرژی فرآیند های مختلف جریان، نشان دهنده یکی از موارد استفاده تجاری در تکنولوژی جذب سطحی تناوب فشار (PSA) است. در فرایندهای پلاسمایی برای تولید هیدروژن، جریان پساب از راکتور با کسب فرایندهای موجود از هیدروژن با خالص سازی در سلولهای سوختی تشکیل می شود که می تواند برق یا ذخیره آن در مخازن را تولید کند. ناخالصی اساسی در جریان پساب با روش متان واکنش ناپذیر می شود. مدل PSA برای اهداف شبیه سازی و بهینه سازی گسترش می یابد. اساساً می توان بطور غیر همدمایی، جداسازی با متغیر خاص سرعت و ضریب پراکندگی، نیروی تقریب محرک خطی برای جذب ذرات و لانگمویر هم دما را برای نشان دادن تعادل جذب و برای اعمال در مدل سازی PSA موثر دانست. این مدل با استفاده از نرم افزار gPROMS حل می شود. نتایج شبیه سازی دربردارنده مطالعات در راستای عملکردPSA برای جداسازی نتایج تجربی است که می تواند کربن فعال را مانند جاذب متداول سازد. شرایط بهینه برای مجزاسازی 50% H2 و 50% ترکیباتCH4 در مقیاس واحد PSA وجود دارد تا جداسازی در 25% H2 و 75% ترکیبات CH4موجود است که نشان دهنده گاز خروجی در راکتور پلاسمایی و در مقیاس واحد PSA است که می تواند بهینه سازی در مسیر gPROMS را ارائه دهد.

Hydrogen purification with optimum recovery and energy consumption from various process streams represents one of the major commercial uses of pressure swing adsorption (PSA) technology. In the plasma process for hydrogen production, the effluent stream from a reactor has to be processed to obtain the high purity hydrogen before being fed to fuel cells for power generation or stored in tanks. The major impurity in the effluent stream is unreacted methane. Arigorous PSA model for simulation and optimization purposes has been developed. The non-isothermal, bulk separation with variable superficial velocity and dispersion coefficient, linear driving force approximation for particle uptake, and Langmuir isotherm to represent adsorption equilibrium were applied in the PSA modeling. The model was solved using gPROMS software. The extensive simulation results involving parametric studies of PSA separation performance were well matched with the experimental results using an activated carbon made from coconut shell as an adsorbent. The optimal conditions for separation of 50%H2/50%CH4 mixture in a laboratory-scale PSA unit, and separation of 25%H2/75%CH4 mixture, representing exit gas from plasma reactor, in a pilot-scale PSA unit were obtained by carrying out optimization routines in gPROMS