توسعه مدل CFD جهت شبيه‌سازي راكتور بستر قطره‌اي (TBR) سولفور و آروماتيك‌زدا

Development of a CFD Model for the Simulation of HDS and HDA Reactions in TBR

در این تحقیق اثر پارامترهای عملیاتی بر بازدهی راكتور بستر قطره‌ای سولفورزدایی (HDS) و آروماتیك‌زدایی (HDA) در مقیاس آزمایشگاهی توسط روش دینامیك سیالات محاسباتی (CFD) مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور شبیه‌سازی رفتار چند فازی راكتور از دیدگاه اولری-اولری استفاده شد كه در آن نیروهای بین فازی بر اساس مدل‌های ارائه شده برای محاسبه مقدار برهم‌كنش جریان‌های چند فازی در محیط متخلخل و در شرایط جریانی راكتور بستر قطره‌ای در معادله مومنتوم اعمال گردیده است. با توجه به اهمیت تابع توزیع تخلخل در رفتار هیدرودینامیك راكتور و همچنین اثر آن در پیش‌بینی بازدهی واكنش‌ها، رفتار تخلخل بستر بر اساس مدل‌های موجود برای كاتالیست‌های سه‌پر در شبیه‌سازی محاسبه شده است. پارامترهای مورد مطالعه در این تحقیق شامل بررسی دما، فشار، سرعت فاز مایع و غلظت سولفید هیدروژن فاز گاز بر میزان بازدهی راكتور با استفاده از مدل CFD می‌باشد. نتایج حاصل از شبیه‌سازی با نتایج آزمایشگاهی گزارش شده انطباق خوبی را نشان می‌دهد.  

In this contribution, a CFD technique has been used to study the effects of operational parameters on the amount of hydrodesulfurization (HDS) and hydrodearomatization (HDA) conversions in the trickle bed reactor (TBR). The Eulerian-Eulerian multiphase approach has been used to simulate multiphase flow conditions with appropriate models to account interphase interactions at TBR. Due to the importance of porosity distribution effect on the hydrodynamics behavior and reaction conversion, an appropriate trilobe porosity model has been implemented in the simulation models. The studied parameters are temperature, pressure, liquid phase velocity, and gas phase hydrogen sulfide concentration. The simulation results show good agreement with the reported experimental data.