Skip to main content
SUPERVISOR
S.Mohammad Ghoreshi,Ali akbar Dadkhah
سیدمحمد قریشی (استاد راهنما) علی اکبر دادخواه (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammadhadi Jazeni Dorcheh
محمدهادی جزینی درچه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Simulation of Fluidized Bed Carbochlorination Reactors for Producing Zirconium Tetrachloride in the Production of Zirconium Metal
In this work it is tried to develop a mathematical model for fluidized bed carbochlorination zircon and zirconia reactors. Therefore a computer program with MATLAB is written for each reactor. After literature survey, all needed data, such as reaction rate and stoichiometry, feeds of reactors etc. are determined. The two-phase hydrodynamic model type is used to describe the bed behavior. Mass balance of chlorine on each phase is written by assuming plug flow of gas in bubble phase and plug flow or mixed flow (two cases) of gas in dense phase. Population balance is written to find the size distribution of solids in bed. To formulate energy balance, isotherm condition is considered. Fourth-order Rung-Kutta method were applied to solve equations. Error analysis on model predictions shows a better results of model which assumes mixed flow on dense phase. By using these model, effects of reactor temperature, inlet gas velocity and concentration and size distribution of inlet solids on chlorine conversion and converted solids were investigated and optimum conditions were determined.
در این تحقیق کوشیده شده تا مدلی برای هر یک از راکتورهای کربوکلریناسیون سیلیکات زیرکونیوم (زیرکن) و اکسید زیرکونیوم (زیرکونیا)، تهیه شود. پس از انجام مطالعات کتابخانه ای، برای هر راکتور اطلاعاتی از قبیل: استوکیومتری واکنش انجام شده، خوراک ورودی، محصولات خروجی و سینتیک واکنش تعیین گردید. در مدلسازی، از مدل هیدرودینامیکی دوفازی بکارگرفته شد و روابط مورد نیاز برای محاسبه پارامترهای موجود در آن جمع آوری گردید. در ادامه معادلات موازنه ی جرم (بر روی فاز گاز و جامد) و موازنه انرژی (بر روی کل بستر) استخراج گردید. برای هر راکتور دو مدل ارائه شد، که یکی جریان در فاز متراکم را پیستونی و دیگری آنرا درهم در نظر می گیرد. معادلات به روش رانگ کتای مرتبه چهار حل گردید و پس از آنالیز خطای هر مدل مشخص شد که نتایج مدل با فرض جریان درهم برای فاز متراکم، تطابق بهتری را با داده های تجربی دارد. به کمک مدل مذکور، عوامل موثر بر عملکرد هر راکتور از قبیل: سرعت گاز ورودی، توزیع اندازه جامد ورودی، غلظت گاز ورودی و دما مورد برسی قرار گرفت و مشخص شد که افزایش سرعت و غلظت گاز ورودی، دمای راکتور و کاهش اندازه ذرات باعث افزایش جامد تبدیل شده در راکتور می شود و تغییر اندازه ذرات ورودی بیشترین تاثیر را بر عملکرد راکتور کربوکلریناسیون زیرکن دارد و مقدار جامد تبدیل شده در راکتور کربوکلریناسیون زیرکونیا به دما حساس تر است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی