Modeling of Multicomponent gas-solid reactions

Abstract

لقد طور نموذج للتفاعلات الكيميائية بين الغاز الصلب لعدة عناصر متفاعلة بناءً على نموذج الجزيء والحـبة الـذي يراعي الطبيعة المتغيرة للنظام وانتقال الحرارة والمادة الداخلي والخارجي ، وكذلك التغير في حدود الشكل البنائي التفاعلي . تكمن أهمية النموذج الرئيسية في شموله على تصميم ومحاكاة عدد من العمليات الصناعية المهمة . يمكن استخدام هذا النموذج في نمذجة تفاعلات الغاز الصلب المحفز وغير المحفز . لقد استخدمت طريقة نيوتن في ترميز برنامج الكمبيوتر . استخدمت طريقة قاوس جوردان للاختصار الكلي مع استراتيجية أكبر محور في حل مجموعة المعادلات الخطية الناتجة من معادلات النموذج الأصلي . لقد أثبتت صلاحية النموذج بالمقارنة بين نتائج المحاكاة مع نتائج التجارب للتفاعل تغويز الكربون في مجال درجة حرارة 900م - 1100م ، وكذلك تفاعل الاختزال الخليط Fe2O3 / NiO في مجال درجة حرارة 581 ك - 608 ك ، لقد كان التقارب في النموذج والتجارب مرضي بشكل عام . لقد عرضت الرسالة نتائج محاكاة العناصر المتعددة لأربع تفاعلات متتالية (تفويز الكربون ، واختزال أكسيد النيكل الهيماتان ، وتفاعل تحول الغاز) . من تحليل نتائج التأثيرات الخارجية والداخلية لانتقال المادة والحرارة ، وجد أن التفاعلات المدروسة متحكمة بالادمصاص والكينانية ، وكان مقدار كل منها متغيراً من تفاعل الآخر . لقد استنتج أن الانتقال الخارجي للمادة والحرارة غير مهم لمقاس الحبة المدروسة . لقد أخريت دراسة محورية مفصلة لتأثير الحرارة الرئيسية والضغط الرئيسي والغاز الخامل في الوسط الرئيسي ومسامية الحبة والصلب الخامل داخل الحبة . الظواهر المستنتجة كانت موافقة للملاحظات النظرية . من أجل ذلك يمكن تكامل هذا النموذج المطور في تصميم ومحاكاة المفاعلات المائعة والأعمدة المحشية وفي أغراض التحكم الأخرى .