CFD Optimization of DME Direct Synthesis from Syngas in Experimental Slurry Bed Reactor

در اين تحقيق، بھينه سازي عملكرد راكتور آزمايشگاھي با بستر دوغابي براي سنتز مستقيم دي متيل اتر و با در نظر گرفتن چھار واكنش كاتاليستي اصلي توليد، انجام و اعتبار سنجي شده است. ھمچنين تاثير پارامترھاي دما، فشار و طول راكتور بر عملكرد راكتور مورد بررسي قرار گرفته است. راكتور در حالت پايا و ھم دما مدل شده است . معادلات به روش CFD از مدل k-e و از روش حجم محدود، فرمولاسيون معادلات به صورت غير صريح و اساس حل نيز به صورت منفك، حل شده و با در نظر گرفتن شدت آشفتگي %10 مراحل مدلسازي انجام گرفته است. تاثير پارامترھاي فشار بر ميزان تبديل CO و گزينش پذيري DME بررسي شده است و نتايج بدست آمده از مدل جاري با نتايج تجربي- كه تحت كاتاليست اصلاح شده H-Mordente Zeolite با آلومينا براي واكنش آبگيري متانول و Cuo/Zno/Al2O3 براي واكنش مصرف CO و واكنش انتقال گازآب- مقايسه شده است كه در ھر مورد حداكثر خطا كمتر از 11 % مي باشد. نھايتا با بررسي بر تاثير افزايش طول راكتور بر عملكرد آن، طول بھينه راكتور آزمايشگاھي 15 سانتيمتر بدست آمده است.

In this research, optimization of direct synthesis of Dimethyl ether experimental reactor considering four main catalytic reactions of production was performed and validated. Effect of temperature, pressure and reactor length on the productivity of reactor was also studied. The reactor was modeled in steady state and isothermal situation. The equations were solved by CFD method of k-e model. The salvation of them for the model was performed separately assuming 10% intensity. Also the impacts of pressure parameters on CO conversion and DME selectivity were examined. Then the results were compared with those obtained under H-Mordente Zeolite modified catalyst with Alumina for methanol dehydration reaction and Cuo/Zno/Al2O3 for water gas shift and CO consumption reactions. For each case the maximum error was less than 11%. Taking into account the influence of reactor length increase on its productivity, the results showed that efficient reactor length was 15 cm.