مقدمه
در بسیاری از صنایع، فرآیندهای حاوی واکنش بین فازهای گاز و مایع به لحاظ تکنولوژیکی بسیار مهم می باشند. در رآکتور برج حباب، خود واکنش دهنده گازی (همراه گاز بی اثر در صورت وجود) تحرک لازم برای واکنش را تامین می کند. این امر به دلیل ساختار و عملکرد ساده آن، شیوه جالبی را برای انجام واکنش های گاز- مایع و گاز- مایع- جامد پیشنهاد می کند. اما به هر حال، به دلیل ساختار ساده، برج های حباب دارای این محدودیت ذاتی هستند که درجات آزادی کمتری جهت مطلوب نمودن مشخصات عملکرد در دسترس می باشد. در یک رآکتور برج حباب، جریان موضعی، تلاطم و توزیع هولدآپ گاز به شکل پیچیده ای توسط متغیرهای عملکرد و طراحی به یکدیگر مربوط می باشند. ممکن است دینامیک سیال برج های حباب با تغییرات خواص شیمی فیزیکی و مقیاس عملکرد تغییر قابل توجهی بنماید. این امر مشکلاتی را در طراحی کارآمد و افزایش مقیاس رآکتورهای برج حباب ایجاد می کند و معمولا در افزایش مقیاس این برج ها حاصل می شود. افزایش مقیاس همیشه باعث افزایش کارآیی نمی شود و اغلب ممکن است موجب مشکلات اضافی مربوط به کیفیت محصول و عملکرد پایدار رآکتور در بارهای متغیر شود. بنابراین توسعه یک مدل دینامیک سیالاتی دقیق جهت درک پیچیدگی اثرات متقابل بین دینامیک سیال چندفازی و متغیرهای طراحی و عملکرد ضروری می باشد. چنین مدلی می تواند به منظور کاهش تعداد آزمایش ها و تفسیر مطمئن تر نتایج آزمایشگاهی به کار رود. میدان جریانی که با جزئیات پیش بینی شده باشد می تواند بینش دقیقی را ایجاد کند و گاهی ممکن است اطلاعاتی را بدهد که از طریق آزمایش قابل حصول نمی باشد. لذا سعی می کنیم با بیان مبانی، اصول و معادلات حاکم بر برج های حباب، زمینه را برای طراحی و یا استفاده بهینه از این تجهیزات را فراهم کنیم.

دانلود سمینار رآکتور های برج حباب

فصل اول
رآکتور های
برج حباب
۱- رآکتور های برج حباب

۱-۱- تعریف
رآکتور برج حباب، دستگاهی استوانه ای شکل است که در آن گاز توسط پخش کننده های خاصی در زیر حوضچه ای از مایع محصور در برج پخش می شود. جریان خالص مایع می تواند هم جهت یا بر خلاف جهت راستای جریان گاز و یا این که برابر صفر باشد.
در صنعت پخش کننده های گاز گوناگونی جهت تزریق گاز به برج حباب وجود دارد. طراحی پخش کننده، توزیع اندازه حباب در بخش زیرین برج را کنترل می کند. پخش کننده هایی چون صفحات متخلخل، حباب هایی با اندازه یکسان ایجاد می کنند و گاز را به صورت یکنواخت در ناحیه زیرین حوضچه مایع توزیع می کند. برای چنین پخش کننده هایی، وقتی سرعت ظاهری گاز اندک باشد (کمتر از ۲ سانتیمتر بر ثانیه)، تمام حباب های تولید شده در پخش کننده به صورت نسبتا عمودی بالا می روند. ممکن است حباب های بزرگتر (قطر بزرگتر از ۲ سانتیمتر) با حرکت نوسانی ذاتی خود بالا بروند.
در شکل (۱-۱) می توان نمونه صنعتی یک برج حباب را به همراه نمایی شماتیک از این دستگاه دید.

۱-۲- کاربرد رآکتورهای برج حباب
برج های حباب به دلیل ساختار و عملکرد ساده شان، کاربرد وسیعی در صنعت دارند که بعضی از آن ها در شکل (۱-۲) نشان داده شده است. همان طور که در این شکل می توان دید، برای رآکتور های برج حباب، عملکردهای مختلفی وجود دارد و این رآکتور ها کاربرد گسترده ای در فرآیندهای گاز- مایع- جامد دارند. رآکتورهای برج حباب خواص انتقال جرمی و انتقال حرارتی چشمگیری را ایجاد می کنند. برخی از کاربردهای آن‌ها عبارت است از: اکسیداسیون، هیدروژناسیون، هالوژناسیون، هیدروهالوژناسیون، آمونیلزه کردن، هیدروفورمیلاسیون، واکنش فیشر- تراپش، اوزونولیزه کردن، کربونیلاسیون، کربوکسیلاسیون، آلکیلاسیون، فرمنتاسیون،‌ عملیات روی فاضلاب ها و غیره. تعدادی از مهمترین کاربرد های صنعتی برج حباب به همراه مواد اولیه و محصولات واکنش در جدول (۱-۱) نام برده شده است.

فهرست مطالب

• مقدمه
• فصل اول: رآکتور های برج حباب
• ۱- رآکتور های برج حباب
• ۱-۱- تعریف
• ۱-۲- کاربرد رآکتورهای برج حباب
• ۱-۳- تعیین رژیم جریان غالب
• ۱-۴- هولدآپ
• فصل دوم : مدلسازی محاسباتی جریان CFM
• ۲- مدلسازی محاسباتی جریان CFM
• ۲-۱- مراحل مدلسازی یک دستگاه
• ۲-۲- مراحل پیشرفت مدلسازی برج حباب
• فصل سوم : مدلسازی ریاضی جریان
• ۳- مدلسازی ریاضی جریان
• ۳-۱- معادلات حاکم اولیه
• ۳-۲- بقای جرم
• ۳-۳- بقای اندازه حرکت
• ۳-۴- بقای انرژی
• ۳-۵- تحلیل / ساده سازی معادلات حاکم
• فصل چهارم : جریان دو فازی
• ۴- مدلسازی جریان های چندفازی توزیع شده
• ۴-۱- روش های مدلسازی جریان های چندفازی
• ۴-۲- روش اولر- اولر
• ۴-۳- معادلات دوفازی در برج حباب
• ۴-۳-۱- معادله پیوستگی
• ۴-۳-۲- معادله حرکت
• ۴-۴- نیروی بین فازی
• ۴-۴-۱- نیروی اصطکاک
• ۴-۴-۲- نیروی جرم مجازی
• ۴-۴-۳- نیروی شعاعی داخلی
• ۴-۴-۴- نیروی شناوری
• ۴-۴-۵- تصحیح نیروی دراگ
• ۴-۴-۶- نیروی کلی سطح مشترک
• فصل پنجم : مدلسازی تلاطم
• ۵- مدلسازی تلاطم
• ۵-۱- روش های مدلسازی تلاطم
• ۵-۱-۱- شبیه سازی عددی مستقیم Direct Numerical Simulation
• ۵-۱-۲- شبیه سازی گردابه بزرگ Large Eddy Simulation
• ۵ -۲- مدل های تلاطمی بر مبنای معادلات ناویر استوکس با میانگین رینولدزی – مدل های ویسکوزیته گردابه ای
• ۵-۳-۱- روابط سرعت
• ۵-۳-۲- نوسانات هولدآپ
• ۵-۴- خاتمه معادلات مومنتوم
• ۵-۵- مدل تنش رینولدزی
• فصل ششم : الگوریتم حل عددی
• ۶- الگوریتم SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations)
• فصل هفتم : فعالیت های انجام شده
• ۷- فعالیت های انجام شده
• فصل هشتم : مقایسه نتایج
• ۸- مقایسه نتایج
• فصل نهم : پیشنهاد ها
• ۹- حدس هایی برای فعالیت های آتی
• فصل دهم : پروژه پیشنهادی
• ۱۰- پروژه پیشنهادی
• منابع و مآخذ

• عنوان سمینار: رآکتور های برج حباب
  
• قالب: word و قابل ویرایش
• تعداد صفحات: ۱۱۸ صفحه
• قیمت: ۵۰۰۰۰ تومان  ۲۰۰۰۰ تومان

خرید و دانلود سمینار رآکتور های برج حباب