محاسبات ترکیب شیمیایی گازهای تعادلی واکنش رفرمینگ به کمک روش های عددی

در بسیاری از محاسبات فرایندهای شیمیایی، تعیین ترکیب درصد محصولات حائز اهمیت است. مدل سازی تعادل فاز در سیستم های چند جزئی به منظور طراحی، عملیات، بهینه سازی و کنترل طرح های جداسازی ضروری است. محاسبات تعادل فاز معمولا در شبیه سازهای فرایندهای صنایع شیمیایی، نفت، پتروشیمی، دارویی و سایر صنایع اجرا می شود و واحدهای جداسازی هسته عملکرد پردازش اند. از این رو، این محاسبات باید با قابلیت اطمینان و به نحوی کارآمد انجام شوند تا از عدم قطعیت و اشتباه در طراحی فرایند جلوگیری شود. از آنجا که جرم مولکولی، ظرفیت های گرمایی و میزان محتوای انرژی مخلوط های گازی تابعی از غلظت اجزاء به شمار می آید، بنابراین دانستن ترکیب درصد اجزاء در محاسبه گرمای انتقال یافته، فشار کل مخلوط گازی و کنترل فرایندهای شیمیایی اهمیت دارد. در این مقاله، محاسبات تعادل شیمیایی مخلوط گازی با دو روش ثابت های تعادلی و حداقل انرژی آزاد گیبس مطالعه شده است. از روش بهینه ضرایب لاگرانژ برای محاسبات تعادل سیستم رفرمینگ متان با بخار آب در انرژی آزاد گیبس استفاده و تغییرات غلظت اجزای مخلوط گازی با دما مطالعه شد. نتایج نشان داد که با افزایش دمای واکنش از K800 تا K 1200 مقدار H2 و CO تولید شده افزایش می یابد، که این امر بیانگر گرماگیر بودن واکنش و انتخاب گری اجزای یادشده در دمای بالاست.