تحليل عددي فرآيند رفرمينگ متان با بخار با كاتاليست‌هاي نيكل و راديوم جهت توليد هيدروژن، گاز سنتز و كاهش پوشش سطحي كربن

فرآيند رفرمينگ متان با بخار بالاترين بازدهي را نسبت به ساير روش‌هاي توليد هيدروژن دارد. نقش دما، فشار، نسبت بخار به كربن ورودي و كاتاليست داراي اهميت است. در تحقيق حاضر، يك حل عددي با استفاده از نرم‌افزار منبع باز كانترا در محيط برنامه‌نويسي پايتون، براي توليد گاز سنتز و هيدروژن به روش رفرمينگ متان با بخار در حضور دو كاتاليست نيكل و راديوم ارائه مي‌گردد. مدل‌سازي در محدوده گسترده دمايي 600-1300 كلوين، نسبت بخار به كربن ۲-۴ و فشار 0/25-۴ بار به‌منظور تعيين كاتاليست مناسب و بهترين محدوده براي توليد هيدروژن، گاز سنتز و كاهش پوشش سطحي كربن انجام مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهد كه محدوده مناسب براي توليد هيدروژن در حضور كاتاليست نيكل و راديوم بازه 1000 تا 1100 كلوين، فشار ۱-2 بار و نسبت بخار به كربن به ترتيب 2/5-3 و ۳-3/5 است. براي توليد گاز سنتز در حضور كاتاليست نيكل و راديوم به ترتيب بازه ۱۲۰۰- ۱۳۰۰ و 1100-۱۳۰۰ كلوين، نسبت بخار به كربن 3-2/5 و ۳-3/5 و فشار ۱-2 بار پيشنهاد مي‌گردد. همچنين، كاتاليست راديوم از نيكل در شرايط يكسان فعال‌تر مي‌باشد؛ اما ازآنجاكه رسوب پوشش سطحي كربن روي بستر كاتاليست نيكل كمتر است، كاتاليست نيكل براي انجام فرآيند رفرمينگ متان با بخار پيشنهاد مي‌شود.