شبيه سازي فرآيند سنتز آمونياك با نرم افزار ASPEN HYSYS

Simulation of ammonia synthesis process with ASPEN HYSYS software

آمونياك به عنوان يك ماده ي شيميايي در صنايع متعددي مورد استفاده قرار مي گيرد، مانند توليد كودهاي شيميايي، مواد منفجره، اسيدها، شوينده ها، سوخت راكت ها و وسايل نقليه ي درون سوز و مواد پليمري مختلف و حتي در سردكننده ها. در اين تحقيق، طراحي و شبيه سازي فرايند توليد آمونياك با استفاده از نرم افزار ASPEN HYSYS انجام شده است. براي اين هدف پنج كمپرسور، شش مبدل حرارتي، چهار مخزن، يك غشا انتقال اجزا، يك غشا نيتروژن و يك راكتور آمونياك استفاده شده است. در راكتور توليد آمونياك، هيدروژن و نيتروژن با نسبت مولي 3 به 1 با هم واكنش داده و غلظت آمونياك خروجي از راكتور 4247/10 كيلومول بر مترمكعب مي باشد. اين غلظت در جداكننده اجزا به 178/36 كيلومول بر مترمكعب مي رسد. هدف از اين شبيه سازي، توليد آمونياك با خلوص 98 درصد است كه با اين خلوص، براي توليد كودهاي شيميايي مناسب مي‌باشد.

Ammonia is used as a chemical material in many industries, such as in the production of chemical fertilizers, explosives, acids, detergents, rocket fuels and internal combustion vehicles and various polymeric materials and even as refrigerants. In the present study, design and simulation of ammonia production process has been done using ASPEN HYSYS software. For this aim, five compressors, six heat exchangers, four tanks, a gas-water transfer membrane, a nitrogen membrane and an ammonia reactor were used. In the ammonia reactor, hydrogen and nitrogen react together in a molar ratio of 3 to 1 and the outlet concentration of ammonia leaving the reactor is 10.4247 kmol/m3. This concentration increases in the separator to the amount of 36.178 kmol/m3. The purpose of this simulation is to produce ammonia with 98% purity, which is suitable for the production of chemical fertilizers.