مدل‌سازی ریاضی تولید هیدروژن از تبدیل کاتالیستی متانول با بخار آب در یک راکتور غشایی بستر پر شده

در این پژوهش، عملکرد یک راکتور غشایی پوسته و لوله برای انجام واکنش تبدیل متانول با بخار‌آب با هدف مصرف هیدروژن تولیدی در پیل سوختی هیدروژنی مورد بررسی قرار گرفته‌است. دیواره لوله راکتور توسط لایه غشاء پالادیوم-نقره پوشانده شده‌است تا هیدروژن تولیدی پس از عبور از غشاء در پوسته جمع‌آوری شود. تاثیر متغیرهای عملیاتی مختلفی از قبیل سرعت جریان خوراک، فشار، نسبت آب به متانول و ضخامت غشا بر موجودی منواکسید کربن و دبی مولی هیدروژن خروجی از راکتور در دو دمای ثابت با هدف سنجش توان حداکثری راکتور در شرایط ایده آل مورد بررسی قرار می‌گیرد. خلوص جریان هیدروژن خروجی از راکتور به دلیل مسمومیت آند پلاتینی‌ پیل‌های سوختی توسط منواکسید کربن حائز اهمیت می‌باشد. در نهایت افزایش دمای خوراک ورودی از 250 به 300 درجه ی سلسیوس، سبب افزایش میزان موجودی منو‌اکسیدکربن در خروجی می شود که به ترتیب در محدوده 1000 تا ppm 3500 و 10000 تا ppm 32000 بوده و برای ورود به پیل‌های سوختی دما بالا مناسب است. بیشینه نسبت هیدروژن خروجی از لوله به پوسته نیز در حدود 7/1 برای نسبت آب به متانول 3 و دمای 300 درجه‌ی سلسیوس است.