مقدمه
بسترهای پرشده (Packed Beds) یکی از اجزای اساسی در بسیاری از فرآیندهای صنعتی هستند. این بسترها از ذرات جامد (بسته به نوع فرآیند می‌توانند از جنس‌های مختلفی مانند فلز، سرامیک، پلیمر و …) تشکیل شده‌اند که در داخل یک محفظه قرار می‌گیرند. سیال (گاز یا مایع) با عبور از میان این ذرات، با آن‌ها تماس پیدا کرده و تبادل جرم یا حرارت صورت می‌گیرد.
انواع بسترهای پرشده
بسترهای پرشده را می‌توان بر اساس پارامترهای مختلفی طبقه‌بندی کرد:
-
- بستر ثابت: در این نوع بستر، ذرات جامد ثابت هستند و سیال از میان آن‌ها عبور می‌کند.
- بستر متحرک: در این نوع بستر، ذرات جامد به صورت مداوم حرکت می‌کنند (مانند بسترهای سیال).
انواع ذرات و مواد پرکننده
- اندازه ذرات
انتخاب اندازه ذرات به نوع فرآیند بستگی دارد. ذرات ریز برای فرآیندهایی مانند جذب و تبادل یونی که به سطح تماس بالایی نیاز دارند، مناسب‌تر هستند. در مقابل، ذرات درشت برای فرآیندهای کاتالیستی که نیاز به فضای خالی بیشتری برای جریان سیال دارند، استفاده می‌شوند.
- نوع ماده پرکننده
مواد پرکننده بر اساس عملکردی که در بستر دارند، به سه دسته تقسیم می‌شوند:
- مواد جاذب: مانند زئولیت‌ها، برای جذب مولکول‌های خاص از سیال استفاده می‌شوند.
- کاتالیست‌ها: برای تسریع واکنش‌های شیمیایی به کار می‌روند.
- مواد پرکننده بی اثر: مانند شن، برای ایجاد فضای خالی و توزیع بهتر جریان سیال استفاده می‌شوند.
کاربردهای گسترده بسترهای پرشده
بسترهای پرشده در صنایع مختلفی کاربرد دارند:
- صنعت نفت و گاز: برای جذب رطوبت از گاز طبیعی، شیرین‌سازی گاز و کاتالیز واکنش‌های شیمیایی در پالایشگاه‌ها.
- صنعت شیمیایی: در فرآیندهای تقطیر، جذب مواد مختلف و تبادل یونی برای جداسازی مواد شیمیایی.
- صنعت دارویی: برای تصفیه آب، جداسازی مواد مؤثر دارویی و تولید داروهای مختلف.
- صنعت غذایی: برای تصفیه آب، فیلتراسیون روغن‌ها و جداسازی مواد ناخالصی از مواد غذایی.
انتقال جرم در یک بستر پر شده(Packed Bed): اســتفاده از بســترهای پــر شــده در فرآینــدهای مختلــف جداسازی سابقه ای طولانی دارد. ویژگی هـایی نظیـر دارا بـودن سطح تبادل جرم بالا توام با افزایش زمان تماس دو فاز، کـاهش افت فشار، کاهش محـدوده مربـوط بـه طغیـان و حمـل مـایع، موجب تمایز و برتری این تجهیزات نسبت بـه سـایر روش هـای جداسازی می شود. در این پروژه انتقال جرم در یک راکتور بستر پرشده تولید فرمالدهید به کمک نرم افزار کامسول مورد برسی قرار می گیرد و نتایج شبیه سازی ارائه می شود.
شکل زیر نمای شماتیکی راکتور تولید فرمالدهید را نشان میدهد.
برای خرید این پروژه و یا کسب اطلاعات بیشتر از طریق لینک زیر اقدام نمایید.