مدل سازی ناهمگن از یک راکتور غشایی اتوترمال کوپلینگ هیدروژن زدایی اتیل بنزن به استایرن با هیدروژنه کردن نیتروبنزن به آنیلین: مدل پخش فیکی

قیمت: 42,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

مدل سازی ناهمگن از یک راکتور غشایی اتوترمال کوپلینگ هیدروژن زدایی اتیل بنزن به استایرن با هیدروژنه کردن نیتروبنزن به آنیلین: مدل پخش فیکی

عنوان لاتین

Heterogeneous modeling of an autothermal membrane reactor coupling dehydrogenation of ethylbenzene to styrene with hydrogenation of nitrobenzene to aniline: Fickian diffusion model

کوپلینگ واکنش در راکتور غشایی کاتالیزوری، مسیری برای تشدید فرآیند می باشد. هیدروژن زدایی از اتیل بنزن و هیدروژناسیون نیتروبنزن شکل امیدوار کننده یک جفت از فرآیندها در یک راکتور غشایی توأم می باشد. گرمای آزاد شده از هیدروژناسیون برای شکستن گرماگیرى هیدروژن زدایی استفاده می شود، در حالی که هیدروژن تولید شده در سمت دهیدروژناسیون بیشتر است نفوذ از طریق غشای هیدروژن انتخابی، تبدیل تعادل اتیل بنزن و واکنش با نیتروبنزن نشان داده شده در سمت نفوذ جهت تولید آنیلین را افزایش می دهد. مدل راکتور ریاضی ابزار عالی برای ارزیابی میزان بهبود قبل از آزمایش تنظیم شده می باشد. با این حال، یک انتخاب دقیق از پدیده توسط این مدل راکتور در نظر گرفته شده به منظور بدست آوردن پیش بینی های دقیق مدل مورد نیاز است. به منظور بررسی اثر مقاومت های درون ذره بر عملکرد پیکربندی فعلی راکتور کوپلینگ یک مدل راکتور بستر ثابت ناهمگن با انتشار فیکی در داخل گلوله (پلت) کاتالیزور توسعه یافته است. برای شرایط های مورد علاقه، عملکرد استایرن 82% توسط مدل همگن، 73% توسط این مدل ناهمگن برای گلوله همدما، و 69% توسط این مدل ناهمگن با گلوله های غیر همدما یافت می شود. از این رو، مدل همگن بالاتر از واقعیت عملکرد های 5-15% از ارزش واقعی خود می باشد.

Coupling of reactions in catalytic membrane reactors provides a route to process intensification. Dehydrogenation of ethylbenzene and hydrogenation of nitrobenzene form a promising pair of processes to be coupled in a membrane reactor. The heat released from the hydrogenation side is utilized to break the endothermality on the dehydrogenation side, while hydrogen produced on the dehydrogenation side permeates through the hydrogen-selective membranes, enhances the equilibrium conversion of ethylbenzene and reacts with nitrobenzene on the permeate side to produce aniline. Mathematical reactor models are excellent tools to evaluate the extent of improvement before experiments are set up. However, a careful selection of phenomena considered by the reactor model is needed in order to obtain accurate model predictions. To investigate the effect of the intraparticle resistances on the performance of the cocurrent configuration of the coupling reactor, a heterogeneous fixed bed reactor model is developed with Fickian diffusion inside the catalyst pellets. For the condition of interest, the styrene yield is found to be 82% by the homogenous model, 73% by the heterogeneous model for isothermal pellets, and 69% by the heterogeneous model with non-isothermal pellets. Hence, the homogeneous model overestimates the yield by 5–15% of their actual values