انجمن مهندسی شیمی ایران مهندسی شیمی ایران 1735-5400 16 94 2017 12 22 مدل‌سازی فرایند تبدیل مستقیم و بدون کاتالیست متان به فرمالدهید با استفاده از ریزراکتورها 101 115 112601 FA حمید عباسی محمد مهدی مشرفی فریبرز رشیدی Journal Article فناوری مرسوم برای تبدیل متان به فرمالدهید شامل سه مرحله هزینه‌بر، شلوغ و پیچیده تبدیل متان به گاز سنتز، تبدیل گاز سنتز به متانول و درنهایت اکسایش متانول به فرمالدهید است. این فناوری دستخوش نیاز شدید به کاتالیست و مرحله حد واسط پرهزینه و انرژی بر تولید گاز سنتز است و پیاده‌سازی واحدهای عملیاتی آن نیز تنها در مقیاس‌های بزرگ گاز طبیعی توجیه اقتصادی دارد. درحالی که تعداد زیادی منابع گاز طبیعی با ظرفیت بسیار کوچک در مناطق دور افتاده و متروک نیز یافت می‌شوند که می‌توانند به کمک فناوری‌های مبتنی بر گاز سنتز به‌کار افتند. تبدیل مستقیم و بدون کاتالیست متان به فرمالدهید، گزینه ممکن و امیدوارکننده برای به کارگیری دارای توجیه اقتصادی و یکپارچه منابع گاز طبیعی به خصوص منابع گازی در مقیاس‌های کوچک به شمار می‌رود. در این مطالعه، تبدیل مستقیم و بدون کاتالیست متان به فرمالدهید در ریزراکتور حلقوی به کمک روش عنصر محدود مدل‌سازی و اثر پارامترهای مختلف عملیاتی شامل دما، زمان ماند، نسبت اکسیژن به متان و درصد غلظت NO2، به‌صورت جامع بررسی و تحلیل شد. برای شبیه‌سازی فرایند، سازوکار بسط داده شده از سینتیک واکنشی GRI-Mech 3.0 به‌عنوان سینتیک واکنشی مبنا انتخاب و تطابق نسبتاً خوبی بین نتایج شبیه‌سازی با داده‌های آزمایشگاهی در اجزای مختلف تبدیل متان و غلظت فرمالدهید برقرار شد. یکی از دستاوردهای این مطالعه، دستیابی به و ایجاد یک مدل ریاضی معتبر و منعطف برای پیش بینی رفتار سینتیک‌های واکنشی پیچیده بوده است. دستیابی به بازدهی تک پاس 10% از فرمالدهید نیز از نتایج امیدوار‌کننده این مطالعه به شمار می‌رود. https://www.ijche.ir/article_112601_7bf0059d10a99f8b1c280444d2f2ad13.pdf