رآکتور RPB - مرکز نوآوری و شتابدهنده نفت و گاز پتروپالاتوس

امروزه از انواع برج ها و راکتور های جدا سازی(پلاگ، بسترثابت، فیلمی و ...) برای حذف عوامل گوگردی از سوخت ها و همچنین جلوگیری از انتشار برخی آلاینده‌های زیست محیطی از خروجی دودکش‌ها استفاده می¬شود اما با توجه به هزینه های اولیه طراحی، ساخت، عملیات و نگهداری و میزان بالای مصرف مواد جاذب، صنعت دچار مشکلات عدیده¬ای می¬شود. این درحالیست که با افزایش تقاضاها برای تامین برق، سوخت با کیفیت و همچنین ارتفاع برخی محصولات پتروشیمیایی و ... تجهیزات سنتی توان پاسخ دهی مناسب را نداشته و امروزه بیهر زمانی نیاز به تجهیزات جدید احساس امروزه از انواع برج ها و راکتور¬های جداسازی (پلاگ، بستر ثابت، فیلمی و...) برای حذف عوامل گوگردی از سوخت ها و همچنین جلوگیری از انتشار برخی آلاینده¬های زیست محیطی از خروجی دودکش¬ها استفاده می¬شود اما با توجه به هزینه¬های اولیه طراحی، ساخت، عملیات و نگهداری و میزان بالای مصرف مواد جاذب، صنعت دچار مشکل عدیده¬ای می¬شود. این درحالیست که با افزایش تقاضا¬ها برای تامین برق، سوخت با کیفیت و همچنین ارتفاع برخی محصولات پتروشیمی و... تجهیزات سنتی توان پاسخ دهی مناسب را نداشته و امروزه بیش از هرزمانی نیاز به تجهیزات جدید احساس می¬شود. در این طرح، تجهیز نوآورانه با توانایی منحصر به فردی طراحی و ساخته شده است که به سهولت قادر به جایگزینی با تجهیزات سنتی بوده و نسبت به تمامی نیاز های فعلی صنایع پاسخگو خواهد بود. این طراحی جدید که راکتور بستر مش بندی شده چرخان یا به اختصار RPB خوانده می¬شود، مرتبط با حوزه تجهیزات جذب و جداسازی می¬باشد و بخصوص با اشغال فضای بسیار کمتر نسبت به تجهیزات موجود فعلی، قادر به افزایش چندین برابری میزان انتقال جرم و همچنین افت فشار بسیار ناچیز در انواع فرآیند دوفازی و چند فازی می-باشد. راکتور بستر چرخان با تامین سطح تماس فوق العاده بالا، تجهیز قدرت مندی برای فرآیند های جذب، دفع و استخراج چند فازی است. اساس این کار تولید نیروی گریز از مرکز قابل تنظیم تا چند ده برابر گرانش زمین می¬باشد که سبب افزایش انتقال جرم و بهره¬وری بالای این تجهیز در نسبت حجم اشغال شده بسیار پایین تر علاوه بر هزینه های طراحی، ساخت، انتقال،نصب و نگهداری به مراتب کمتری نسبت به تجهیز موجود می¬باشد. یکی از مهمترین قسمت طراحی راکتور RPB، قلب راکتور یا همان بستر مش بندی می¬باشد که دارای پیچیدگی بسیاری از نظر نوع طراحی برای بالا بردن سطح تماس بین ذرات، کاهش ماندگی مایع، بالابردن راندمان دستگاه و....، طراحی و ایجاد ورودی و خروجی سیالت از نظر موقعیت مکانی و هندسه بر روی بدنه راکتور برای تعیین بهترین دبی(کمترین دبی، بالاترین میزان عملکرد راکتور) جریان های فازها، تعییین اندازه شعاع داخلی شبکه مش بندی طراحی شده برای کاهش میزان ماندگی مایع و بالا بردن میزان عملکرد راکتور در قسمت شعاع داخلی راکتور، جانمایی و نوع جهت های ورودی و خروجی سیالات نسبت به هم از قبیل همسو، ناهمسو و متقابل، تعیین و جانمایی برای جریان برگشتی از راکتور و... ازقبیل پیچیدگی های راکتور می¬باشد. به نوعی طراحی تمامی اجزای راکتور RPB برای بالابردن کارایی و عملکرد آن بهم پیوسته می¬باشند. برای شبیه سازی این راکتور و مقایسه نتایج شبیه سازی با مدل آزمایشگاهی از نرم افزار انسیس فلوئنت ورژن 19 استفاده شد. در طراحی دوبعدی از هندسه با مش شبکه بهینه یک میلیونی استفاده شد. برای حل از مدل VOF چند فازی و از معادلات بقا، مومنتوم و پیوستگی استفاده شد. برای بررسی انتقال جرم از کد نویسی به زبان C++ UDF استفاده شد و نتایح شبیه سازی در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی، خطای متوسط 17/4 درصدی را نشان داد. واکنش شیمیایی CO2 و MEA بسیار سریع اتفاق می¬افتد و تبدیل CO2 به محض جذب شدن روی سطح مایع بصورت فیزیکی به سایر ترکیبات تبدیل می¬شود. از UDF به دلیل اینکه جذب CO2 بواسطه MEA واکنشی از نوع مرتبه اول می¬باشد و به صورت نفوذ ملکولی، جذب فیزیکی روی سطح مایع و در نهایت وقوع واکنش شیمیایی انجام می¬شود استفاده شد.

• #تحصیلات_و_یادگیری
• #نفت_و_گاز
• #غشا
• #رآکتور
• #بایوپلت_رآکتور
• #شتابدهنده_پتروپالاتوس