Abstract
Ammonia oxidation reactor is widely used in nitric acid plant to cause the catalytic reaction between air and ammonia to produce nitrous gases. In this work, the flow distribution inside the ammonia oxidation reactor at Shiraz Petrochemical Complex (SPC) has been simulated using Computational Fluid Dynamics (CFD) code. The CFD results showed that the flow is non-uniformly distributed inside the reactor due to improper header design of the reactor. Measuring of the temperature distribution around the skin of the reactor has been carried out using thermograph. The thermograph experiment showed a considerable temperature difference between the left and right side of the reactor. It was found that the mal-distribution of the gas flow inside the reactor can directly affect the performance of the reactor
چکیده
از رآکتور اکسیداسیون آمونیاک بطور گسترده ای در کارخانجات تولید اسید نیتریک، و به منظور انجام واکنش کاتالیستی بین هوا و آمونیاک و تولید گازهای نیتروژنی استفاده می شود. در این مطالعه، توزیع جریان درون رآکتور اکسیداسیون مجتمع پتروشیمی شیراز (SPC) با استفاده از کد دینامیک محاسباتی سیال (Computational Fluid Dynamics: CFD) مورد شبیه سازی قرار گرفته است. نتایج CFD نشان داد که بدلیل طراحی نامناسب سرپوش رآکتور، توزیع جریان درون رآکتور غیر یکنواخت می شود .اندازه گیری دمای پیرامون پوسته رآکتور بوسله دمانگاری انجام شده است. آزمایش دمانگاری، اختلافات دمایی چشمگیری را بین سمت راست و چپ رآکتور نشان داد. نهایتاً به این نتیجه گیری رسیدیم که سوء توزیع جریان گاز درون رآکتور می تواند مستقیماً بر عملکرد رآکتور اثر بگذارد.
1-مقدمه
تولید اسید نیتریک یکی از فرایندهای مقیاس بزرگ در صنایع شیمیایی است. این ماده یکی از مهم ترین مواد اولیه شیمیایی در تولید کودهای شیمیایی، مواد منفجره و رنگ است. معمولاً تولید اسید نیتریک در اشل صنعتی بر استفاده از توری هایی از آلیاژ پلاتینیوم – رادیوم (5 تا 10% رادیوم) به عنوان کاتالیست در واکنش اکسیداسیون آمونیاک در دمای بالا استوار است که به آن فرایند اوستوالد [3 - 1] گفته می شود.مجتمع پتروشیمی شیراز (SPC) یکی از تأمین کننده های عمده مواد شیمیایی است که دارای واحد اسید نیتریک می باشد. شکل 1 نمودار روند فرایند (PFD) تولید اسید نیتریک در SPC را نشان می دهد. در دهه های اخیر، پتنت ها و مقالات زیادی راجع به اکسیداسیون NH3 منتشر شده اند. مطالعات قبلی درباره اکسیداسیون NH3 توسط الشنکو (Ilchenko) مورد بازبینی قرار گرفت [4]...