مدل سازی و شبیه سازی راکتور کاتالیزوری متان سازی (Methanation) با استفاده از متلب

مدل سازی و شبیه سازی راکتور کاتالیزور متان سازی برای ذخیره سازی برق قابل بازیافت

Modelling and Simulation of Methanation Catalytic Reactor for Renewable Electricity Storage

در این قسمت پروژه با موضوع مدل سازی و شبیه سازی راکتور کاتالیزور متان سازی برای ذخیره سازی برق قابل بازیافت با استفاده از نرم افزار متلب به صورت فایل word، Matlab و PDF مقاله شامل معادلات برای دانلود ارائه شده است. 

قسمتی از متن پروژه در زیر نشان داده شده است.

مقدمه

تغییرات اقلیمی به عنوان یک نتیجه از فعالیت های انسان شناسی مانند احتراق بیش از حد سوخت های فسیلی، فرایندهای صنعتی، جنگل زدایی و گازهای گلخانه ای که وارد جو می شوند، محسوب می شوند. انتظار می رود سیاست ها، قوانین و مقررات احتمالی بر روی تولید، تحویل و استفاده از انرژی، به واسطه اقدامات خاص و یا از طریق انگیزه های قیمت گذاری یا تخفیف، تاثیر بگذارد. بنابراین ضروری است که منابع جایگزین انرژی را توسعه و ارتقاء دهیم که می تواند منجر به پایداری انرژی و محیط زیست شود. در واقع، برق تجدید پذیر به پایداری جهانی با کاهش گازهای گلخانه ای کمک می کند.

با این حال، بسیاری از منابع انرژی تجدید پذیر مانند انرژی باد و انرژی خورشیدی انرژی را به صورت نوسانی ارائه می دهند. ذخیره انرژی الکتریکی (EES) یک راه حل است. EES می تواند به طور بالقوه تغییرات در جریان برق را از برق تولیدی از انرژی تجدید پذیر ذخیره کند تا هزینه های ادغام انرژی های تجدید پذیر را با شبکه برق کاهش دهد، افزایش نفوذ انرژی تجدید پذیر در بازار افزایش یابد و منجر به کاهش گازهای گلخانه ای شود.

یک رویکرد جدید برای ذخیره فصلی انرژی تجدیدپذیر بر اساس استفاده از برق اضافی تولید شده از یک منبع تجدید پذیر، به بخار هم الکترولیز و یک آلودگی طبیعی (CO2) به همگام سازی گاز از طریق RSOC در سلول الکترولیز سدیم جامد (SOEC) است. گاز تولید شده (H2 + CO) وارد رآکتور متانسیون می شود که در آن به CH4 تبدیل می شود. این گاز سپس به شبکه گاز طبیعی تزریق می شود. این متان را می توان برای تولید برق از طریق RSOC در حالت سوخت جامد در زمانی که مصرف انرژی بالا ظاهر می شود، استفاده کرد. نمودار جهانی این فرآیند در مرجع Redissi و همکاران شرح داده شده است. علاوه بر تبدیل SNG به برق در نیروگاه های بزرگ، از این گاز همچنین می تواند در واحد مرکزی حرارت و نیرو (CHP) یا به عنوان سوخت حمل و نقل در بخش حمل ونقل استفاده شود. در مقایسه با هیدروژن، متان بسیار ساده تر است و نیازمند اصلاحات کمتری در موتورها، دیگهای بخار، نیروگاه ها و خطوط لوله است.

گام تبدیل اصلی در چنین فرآیندی methanation است. اصل تولید کاتالیزوری مصنوعی متان از مونواکسید کربن و هیدروژن در سال ۱۹۰۲ توسط Sabatier و Senderens کشف شد.

یک رآکتور بستر ثابت ایزوترمال به عنوان یک راکتور PFR مدل شده است. یک رآکتور ایزوترمال مزایای بسیاری را نسبت به راکتور methanation آدیاباتیک ارائه می دهد: بازیافت محصول ممکن است کاهش یابد و عملیات یک گذر] در غلظت های بالا عملی است، میزان مبادلات حرارتی و هزینه های خنک کننده پایین تر است، از دمای خروج بسیار بالای رآکتور و نقاط داغ که مانع از پخت شدن کاتالیزور می شوند، اجتناب می شود.

فرضیه های موجود در مدل عبارتند از:

• سیستم در وضعیت حالت پایدار است؛
• دو مرحله (حباب و امولسیون) مستقل هستند؛
• غلظت گاز در فاز متراکم همانند آن در ذرات کاتالیست است؛
• جابجایی محوری و انتقال گرما ناچیز فرض می شود؛
• راکتور در شرایط ایزوترمال عمل می کند. در نتیجه، پارامترهای هیدرودینامیکی بستر، خواص فیزیکی اجزای سازنده و ثابت سرعت واکنش در طول بستر ثابت می شود؛
• تشکیل کک نادیده گرفته می شود.

کاربر گرامی، بلافاصله پس از خرید این پروژه، لینک دانلود آن برای شما فعال می شود. لینک دانلود پروژه به ایمیل شما هم ارسال می شود و با یک کلیک می توانید پروژه خود را دانلود نمایید.