การจำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณของเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดแบบขั้น แบบมีปฏิกิริยาเคมี

Abstract

ปัจจุบันภาวะโลกร้อน ทวีความรุนแรงมากขึ้นซึ่งมีสาเหตุหลักมาจากการที่มีแก๊สเรือนกระจก ในบรรยากาศมากเกินไป แก๊สเรือนกระจกตัวหนึ่งที่สำคัญ ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงเพื่อนำพลังงานมาใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ของมนุษย์ งานวิจัยนี้ได้จำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณภายในเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดแบบดั้งเดิม และเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดแบบขั้น โดยใช้การจำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณแบบสองมิติ ร่วมกับทฤษฎีจลน์การไหลของอนุภาคของแข็ง เพื่อศึกษาตัวแปรต่าง ๆ ทีส่งผลต่อการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ภายในเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบด โดยใช้ตัวดูดซับของแข็งโพแทสเซียมคาร์บอเนต และเพื่อพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดแบบขั้นให้มีประสิทธิภาพในการกาจัดคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้น สำหรับผลของตัวแปรดำเนินการ พบว่า ขนาดของอนุภาคของแข็งไม่มีผลต่อการกาจัดคาร์บอนไดออกไซด์ ความเร็วของของไหล อัตราการหมุนเวียนของแข็ง อุณหภูมิของของไหล ส่งผลต่อการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ภายในเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดอย่างมีนัยสำคัญ สำหรับผลของตัวแปรออกแบบ พบว่า มุมกรวย ความกว้างขั้น ความสม่ำเสมอของขั้น และระยะห่างระหว่างขั้น ส่งผลต่อการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ภายในเครื่องปฏิกรณ์ กล่าวโดยสรุป การพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดเป็นแบบขั้น สามารถส่งผลให้ประสิทธิภาพการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์สูงขึ้นกว่าเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดแบบดั้งเดิม