تاثیر کانال آجدار غشای پالادیومی بر جداسازی هیدروژن از مخلوط گاز خروجی از رفرمر متان: مدلسازی cfd و شبیه سازی

در این پژوهش ابتدا ماژول غشایی با پوسته و لوله­ ی استوانه­ای برای جداسازی هیدروژن مدلسازی می­شود وسپس با نصب بافل در قمست پوسته بازده جداسازی را مورد بررسی قرار می­دهیم. نصب بافل­ها در یک لوله غشایی یک روش موثر برای کاهش قطبش غلظت و بهبود بازده جداسازی هیدروژن است. به منظور بهبود عملکرد بازیابی هیدروژن، طراحی میدان جریان در یک سیستم غشایی، که از یک لوله داخلی و یک پوسته تشکیل شده‌است، از طریق دینامیک سیالات محاسباتی انجام می‌شود. در این شبیه سازی با استفاده از نصب بافل در قسمت پوسته بازده جداسازی هیدروژن 15 درصد نسبت به حالت بدون بافل افزایش یافته است زیرا با قرار دادن بافل جریان گاز مسدود می شود و باعث می شود که فشار در قسمت هایی که بافل قرار دارد افزایش پیدا می­کند و در نتیجه گرادیان نیرو محرکه انتقال جرم افزایش می­یابد و در نهایت فلاکس انتقال جرم و جداسازی هیدروژن افزایش می­یابد. شبیه سازی توسط نرم افزار 5.6 انجام شده­است.

influences of ribbed channel of a palladium membrane on hydrogen separation from a gas mixture out of methane reformer: cfd modeling and simulation

in this research, first the membrane module with shell and cylindrical tube for hydrogen separation is modeled and then by installing the baffle in the shell part, we examine the separation efficiency. installing baffles in a membrane tube is an effective way to reduce concentration polarization and improve hydrogen separation efficiency. in order to improve the performance of hydrogen recovery, the flow field design in a membrane system, consisting of an inner tube and a shell, is done through computational fluid dynamics. in this simulation, by installing a baffle in the shell part, the hydrogen separation efficiency is increased by 15% compared to the baffle-free state, because by placing the baffle, the gas flow is blocked and the pressure in the parts where the baffle is located is increased. as a result, the gradient of the driving force of the mass transfer increases, and finally the flux of the mass transfer and the separation of hydrogen increases. the simulation is performed by software 5.6.