کاتالیزورهای متخلخل در صنعت شیمیایی دارای استفاده و کاربرد وسیعی می باشند. واکنشها در یک سیستم منفذ (سوراخ ریز) انتقال داده می شوند و واکنش نشان می‌دهند، و محصولاتی که تشکیل می شوند خارج از یک گنداله (ساچمه pellet) کاتالیزور انتقال جرم انتجام می شوند. انتقال جرم چند جزئی (دارای چند جزء سازنده) از میان یک گنداله کاتالیزور نقل و انتقال می یابند و دارای ساختار منفذ داخلی بسیار پیچیده ای می باشند، بنابراین می بایست به شرح آنها بپردازیم. مدلهای متعدد و نظریه های متعددی انتشار یافته است که به رابطه بافت محکم اسفنجی با انتقال جرم و ویژگیهای واکنشی محیطهای اسفنجی می پردازد. این مدلها بر طبق فرضیات مربوط به ساختار داخلی محکم این بافت اسفنجی، می توانند به دو گروه طبقه بندی شوند. Wakao و [1] Smith، برای گنداله ها یا ساچمه هایی با یک سیستم منفذ دو سویه، مدل منفذ نامرتب (بی نظم) را توسعه دادند. آنها فرض نمودند که گنداله‌ها یا ساچمه ها شامل ذرات فشرده با منفذهای زیر می باشند. Mann و
[2] Thomson، مدل شده به منفذهای ریز بن بست وجود دارد. Johnson و [3] Stewart و Feng و [4] Stewart یک مدل جامد (محکم/ Solid) اسفنجی را بکار گرفتند که منفذها بطور تصادفی (نامنظم) جهتدار و به حالت زنجیری و به هم پیوسته می باشند. این مدلها به گروه مدلهای پیوستار یا زنجیره ای تعلق دارند. این مدلها دارای کاربرد آسان و کاملاً دقیق می باشند و این کاربرد آسان در صورتی می باشد که یک بافت محیط اسفنجی در طی واکنش های شیمیایی، دستخوش تغییرات مهم نشود. با این وجود، اگر تغییرات مهمی در اتصال یافتگی منفذها، در روزن گیری منفذها، و قطعه ها حاصل شود، این مدلها مناسب نخواهند بود.
در بکارگیری مدلهای مجزا (منفصل) براساس یک نمایش شبکه ای از محیط اسفنجی، در سالهای اخیر، پیشرفتهای مهمی حاصل شده است. در اصل، این مدلها، محیط اسفنجی را در یک شبکه هم ارز تصادفی (شبکه ای یا منفذهای نامرتب و تصادفی) که دارای منفذهای اتصال زنجیره‌ای است، طرح ریزی می کنند. هنگامی که این طرح ریزی انجام می شود، فرآیندهای جابجایی و واکنش به عنوان مثال شامل پدیده نشست و تراوش خواهند شد، که این پدیده ممکن است در یک روش بسیار واقع بینانه مورد مطالعه قرار بگیرد.
Hallewand و [6] Gladden برای مشکل نشست و نفوذ و واکنشی که بطور همزمان در کاتالیزورهای اسفنجی رخ می دهد، یک مدل شبکه ای منفذی تصادفی (نامرتب) را بکار بردند. Zhang و [7] Seaton پدیده نشست و واکنش در شبکه های منفذی را مورد مطالعه قرار دادند و کشف نمودند که وضعیتهایی تحت یک مدل پیوستار و زنجیره ای با نشست کارآمد برآورد شده در عدم یک واکنش، با شبیه سازی (همشکل سازی) شبکه منفذی در سازگاری بسیار خوبی قرار دارد. Rieckmann و [8,9] Keil، [10] Keil et al، [11] Keil، نتایجی از شبیه سازی انتقالهای (جابه‌جایی) گروهی دائمی و واکمنش های شیمیایی را در شبکه های کوبیک (مکعبی) سه بعدی تصادفی از مویین های اتصال یافته زنجیره ای، منتشر نمودند. آنها مدل گاز گردغباردار را [12] (DGM) برای شرح پدیده انتقال چند جزئی انتخاب نمودند.
شامل 26 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود مقاله دینامیک انتقال جرم، چند جزئی با واکنش پیچیده در یک کاتالیزور اسفنجی