OXYCOMBUSTION OF SYNTHETIC GAS IN AN OXYGEN TRANSPORT REACTOR (OTR)
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
استخدمت البشرية الوقود الاحفوري لتلبية الطلب على الطاقة ويوفر الوقود الاحفوري جزءا كبير جدا من الطاقة في العالم. يحتوي استخدام الوقود الاحفوري على بعض الاثار السلبية التى تشمل انبعاثات ثاني اكسيد الكربون. يعتبر احتراق الوقود بالأوكسجين تقنية واعدة جدا مقارنة مع الطرق الاخرى لاحتجاز الكربون. بحيث يكون فيها الاحتراق مع الاوكسجين فقط مما يؤدي الى غاز عادم يحتوي على ثانى أكسيد الكربون و بخار الماء. يمكن فصل بخار الماء بسهولة باستخدام ألتكثيف وهي عملية تبريد بسيطة. لتجنب عقوبات الطاقة المرتبطة بفصل الهواء ألبارد تم تحقيق فصل الأكسجين باستخدام مفاعل نقل الأكسجين بواسطة غشاء ايوني خلط كثيف و مسامي. يقدم العمل الحالي دراسة لإمكانية تخلل غشاء LSCF-6428 باستخدام غاز نشت غاز صناعي الذي يضم أول أكسيد الكربون الهيدروجين. يستخدم العمل الحالي يستخدم الغاز الصناعي المتولد من الطاقة الشمسية الحرارية من اعادة تكوين الميثان ثم حرق الغاز الصناعي في مفاعل نقل الأكسجين (OTR). أجريت حسابات الموائع الحركية حاسوبيا (CFD) باستخدام برنامج FLUENT 14.0, حيث تم كتابة UDF التي تمكن من نقل الأكسجين من منطقة التغذية إلى منطقة الازالة بلغة ++ C، ثم تم تجميعها ودمجها إلى برنامج FLUENT. وتم استخدام نموذجين لدراسة خصائص الحرق بواسطة الاوكسجين للغاز ألصناعي والتي هي بمثابة الوقود بالإضافة إلى ثانى أكسيد الكربون في ألمفاعل بوصفه مخفف. النموذج الأول هو نفاذية (UDF) في حين أن النموذج الثاني هو لحركية التفاعل للغاز الصناعي. تم التحقق من صحة نماذج نفاذية الأكسجين وحركية التفاعل بمقارنتها مع البيانات التجريبية المتاحة في نفس ألظروف وهناك تشابه جيد جدا بين النتائج العددية والبيانات التجريبية المسجلة. يخدم جدار انتقائية كغشاء (ITM) كثيف غير قابل للاختراق ويفصل بين المنطقتين الحسابيتين المعتبرتين في هذه ألدراسة وهما منطقة التغذية ومنطقة الازالة. يبدأ ظهور تخلل الأكسجين من المنطقة عالية الضغط الجزئي الى المنطقة منخفضة الضغط الجزئي. يتأثر أداء الغشاء بدرجات الحرارة ومعدلات تدفق الغاز والاختلاف في الضغط الجزئي للأكسجين عبر الغشاء. وبالنظر إلى ظروف التدفق ألنشط تم دراسة تأثيرات درجة الحرارة الداخلة وتدوير ثانى أكسيد الكربون و احتراق الوقود وتدفق الغاز المطرود على نفاذ الأكسجين ودرجة حرارة احتراقه. وأظهرت المقارنة بين الحالة النشطة والغير نشطة أن في الحالة النشطة احتمالية تخلل الاكسجين اكبر بحوالي أربعة أضعاف من الحالة غير النشطة. وتبين أيضا أن زيادة درجة الحرارة في المدخل و تركيز الوقود الداخل و تركيز الهيدروجين الداخل و معدل تدفق الازالة يؤدي الى ارتفاع درجة حرارة الاحتراق وتحسين تدفق تخلل الأوكسجين.