Optimization of Ethanol Autothermal Reforming Process with Chemical Equilibrium Calculations

Abstract

Darbā, izmantojot izveidoto etanola autotermiskā pārveidošanas procesa imitācijas modeli ChemCAD vidē, ar ķīmiskā līdzsvara aprēķinu palīdzību tiek aplūkots kā svarīgākie pārveidošanas procesa faktori ietekmē oglekļa veidošanās iespējamību, ūdeņraža ieguves vērtību un procesa lietderības koeficientu. Analizētie procesa faktori ir ūdens tvaika-oglekļa attiecība S/C, gaisa patēriņa koeficients λ un temperatūra pārveidošanas reaktorā TATR. Tā kā pārveidošanas procesu mērķis ir sasniegt iespējami augstāku H2 koncentrāciju pārveidotajā gāzē, vienlaicīgi nodrošinot maksimāli lielu procesa lietderības koeficientu, tika veikta optimizācija ar mērķa funkcijām, kas iekļāva ūdeņraža ieguvi un procesam pievadītā siltuma daudzumu. Rezultātā tika noskaidrots, ka maksimālais lietderības koeficients, kas ir definēts, kā iegūtā ūdeņraža enerģijas un procesam pievadītās enerģijas attiecība, aplūkotajā faktoru vērtību diapazonā ir 0,61, kas tiek sasniegts pie λ vērtības 0,1,S/C vērtības 2,5-3 un temperatūras reaktorā TATR 680 – 695°C. Šajos apstākļos ūdeņraža ieguve ir 4,41–4,55 mol/molC2H5OH