Đánh giá động học dòng chảy và phản ứng trong thiết bị hydro xử lý dầu diesel bằng mô phỏng CFD ba chiều

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Phản ứng HDS là phản ứng không thuận nghịch: ArS + 2H₂ → H₂S + Aromatic. Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ H₂ (tăng) và H₂S (giảm).

  • Phản ứng HDA gồm 3 bước thuận nghịch: Polyaromatic → Diaromatic → Monoaromatic → Naphthenic, mỗi bước tiêu thụ H₂.
  • - Các hằng số tốc độ phản ứng được mô hình hóa theo dạng Langmuir và Van’t Hoff, có xét đến ảnh hưởng nhiệt độ và áp suất riêng phần.
  • - Mô hình CFD sử dụng lưới 3D với 300,000 phần tử, mô phỏng trạng thái giả ổn định (false transient) trong 600 giây.
  • - Các thông số khảo sát gồm: nhiệt độ (573–653 K), áp suất (2–8 MPa), tỷ lệ dòng khí/lỏng (100–500), LHSV (1–4 h⁻¹).
  • - Kết quả cho thấy:
  •   - Tăng nhiệt độ làm tăng chuyển hóa HDS và HDA, nhưng HDA bị giới hạn do phản ứng thuận nghịch.
  •   - Tăng LHSV làm giảm chuyển hóa do thời gian lưu ngắn.
  •   - Tăng áp suất giúp tăng chuyển hóa HDS nhờ tăng độ hòa tan H₂.
  •   - Tăng tỷ lệ dòng khí/lỏng không ảnh hưởng nhiều đến chuyển hóa HDS trong mô hình, nhưng thực nghiệm cho thấy có ảnh hưởng.
  •   - Cấu hình ngược dòng có độ giữ lỏng cao hơn, tổn thất áp suất lớn hơn, nhưng chuyển hóa thấp hơn do H₂S tích tụ ở vùng phản ứng.
  • - Mô hình cho phép phân tích chi tiết phân bố tốc độ, thể tích pha, nồng độ H₂S trong cả hai pha khí và lỏng.
  • - Mô hình có thể mở rộng cho thiết bị công nghiệp, nhưng yêu cầu tài nguyên tính toán lớn.