การจำลองแบบการไล่ด้วยผลิตภัณฑ์ที่ถูกดูดซับได้ดีในเครื่องปฏิกรณ์แบบความดันสลับ

Abstract

แบบจำลองคณิตศาสตร์ สำหรับระบบการเกิดปฏิกิริยาเคมีของคาร์บอนมอนอกไซด์กับน้ำ เป็นคาร์บอนไดออกไซด์กับไฮโดรเจน ควบคู่กับการแยกคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยการดูดซับแบบความดันสลับ สร้างขึ้นด้วยสมมติฐานอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีและอัตราการดูดซับมีค่าจำกัด ลักษณะการดำเนินการแบบความดันสลับลักษณะต่างๆ ดัดแปลงจากลักษณะการดำเนินการของ Skarstrom โดยเพิ่มขั้นตอนการไล่แบบไหลตามด้วยผลิตภัณฑ์คาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งถูกดูดซับได้ดี และ/หรือ ลดขั้นตอนการไล่แบบสวนทางด้วยผลิตภัณฑ์ไฮโดรเจน ซึ่งไม่ถูกดูดซับ ณ อุณหภูมิ 400 องศาเซลเซียส ปฏิกิริยาเคมีภายใต้สภาวะดังกล่าวเกิดขึ้นได้มากกว่าข้อจำกัดของสมดุลเคมี และระบบนี้สามารถแยกผลิตภัณฑ์ไฮโดรเจนเข้มข้น และคาร์บอนไดออกไซด์เข้มข้นได้ ด้วยขั้นตอนการไล่แบบสวนทางด้วยผลิตภัณฑ์ไฮโดรเจน และการไล่แบบไหลตามด้วยผลิตภัณฑ์คาร์บอนไดออกไซด์ ตามลำดับ แต่กระบวนการให้อัตราการผลิตต่ำกว่าเครื่องปฏิกรณ์เคมีปกติ แม้ว่าอัตราการผลิตจะเพิ่มจะสูงขึ้น เมื่อลดคาบเวลาของรอบดำเนินการ สัดส่วนของตัวดูดซับในเครื่องปฏิกรณ์มีผลต่อการเพิ่มสมรรถนะของระบบ ทั้งในลักษณะของการเพิ่มสัดส่วนการเกิดปฏิกิริยาเคมี และเพิ่มความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์ไฮโดรเจน และคาร์บอนไดออกไซด์