การศึกษาแบบจำลองเชิงพลวัต เครื่องปฏิกรณ์แบบแพคเบดสำหรับเปลี่ยนซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นซัลเฟอร์ไตรออกไซด์

Abstract

งานวิจัยนี้ได้พัฒนาและทดสอบแบบจำลองของการเกิดปฏิกิริยาเปลี่ยนซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นซัลเฟอร์ ไตรออกไซด์บนเครื่องปฏิกรณ์แบบแพคเบดในกระบวนการผลิตกรดกำมะถันโดยใช้แบบจำลองมิติเดียวของสมการดุล มวลวิวิธพันธ์และสมการดุลความร้อนเอกพันธ์เทียม ร่วมกับสมการอัตราเร็วปฏิกิริยาของ Kadlec (1972) และค่าคงที่ สมดุลปฏิกิริยาของ Fogler (1986) โดยใช้วิธีการแก้สมการด้วยวิธี Finite Difference ร่วมกับวิธี Tridiagonal แล้วพัฒนา โปรแกรมคอมพิวเตอร์ เพื่อจำลองแบบผลการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์ แบบจำลองสามารถจำลองแบบช่วงภาวะพลวัต สำหรับเครื่องปฏิกรณ์แบบแพคเบด ชั้นที่ 1 โดยสามารถทำนาย จุดที่เครื่องปฏิกรณ์เข้าสู่ภาวะคงตัว ได้อุณหภูมิขาออกมีแนวโน้มต่ำกว่า 4°c และความเข้มข้นซัลเฟอร์ ไดออกไซด์มีแนวโน้มสูงกว่า 0.22 %SO2 และสามารถทำนายอัตราการเพิ่มอุณหภูมิขาออกเฉลี่ยมีแนวโน้มต่ำกว่า 4 °c/hr และได้นำแบบจำลองนี้ คำนวณทดสอบหาเงื่อนไขที่เหมาะสมของเครื่องปฏิกรณ์ 3 ปัจจัย คือ เมื่อทดสอบเปลี่ยนอุณหภูมิจาก 400°c ถึง 450°c จะให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงสุดที่ 450°c เมื่อทดสอบเปลี่ยนความเข้มข้นซัลเฟอร์ไดออกไซด์จาก 9.5%SO2 ถึง 11.5%SO2 จะให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงชุดที่ 11.5%SO2 และเมื่อทดสอบเปลี่ยนอัตราการป้อนจาก 4500 Nm3/hr ถึง 6500 Nm3/hr จะให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงสุดที่ 4500 Nm3/hr