Metanın mikro kanallı Pt-Ni ile kaplı reaktörde ototermal reformlamasının üç boyutlu simülasyonu

Kanal duvarları Pt ve Ni ile kaplanmış mikro kanallı reaktör içerisinde metan gazından oksidatif buhar reformlama ile hidrojen üretiminin üç boyutlu modellemesi ve simülasyonu HAD (hesaplamalı akışkan dinamiği) kullanılarak yapılmıştır. Simülasyonlarda mikro kanallı reaktörün kanallarının içi 1/20 ve 1/30 oranlarında, rastgele dağıtılmış, Pt ve Ni katalizörleriyle kaplanmıştır. Platin kaplı olduğu varsayılan alanda ısıveren yanma reaksiyonu, nikel kaplı alanda ısıya muhtaç buharlı reformlama reaksiyonu gerçekleştiği varsayılmıştır. 723-1023 K arasındaki giriş sıcaklıkları, farklı buhar / karbon ve karbon / oksijen oranları simüle edilerek en uygun reaktör giriş şartı incelenmiştir. Modellenen sistemin performansı; metanın dönüştürülmesi, hidrojen verimi ve hidrojenin karbon monoksite seçiciliği kullanılarak değerlendirilmiştir. Reaktör girişinin 723 K'e ısıtılması düşük metan dönüşümüne sebebiyet vermiş ve verimsiz olarak kaydedilmiştir, bununla beraber yüksek giriş sıcaklıkları hidrojenin karbon monoksite seçiciliğini düşürmüştür. Bu durumda oksidatif buhar reformlama reaktörünün çıkışında istenen H2/CO oranı ve hidrojen verimini elde etmek için uygun bir ?giriş kompozisyonu-giriş sıcaklığı-katalizör oranı? seçilmelidir. Buna göre 5 kWe'lık PEM tipi yakıt pilini besleyecek reaktörün boyutlandırılması yapılmıştır.