شبیه سازی راکتورهای بستر سیالی کربوکلریناسیون تهیه تتراکلراید زیر کونیوم در تولید فلز زیر کونیوم کاربردی صنایع انرژی هسته ای

در این تحقیق کوشیده شده تا مدلی برای هر یک از راکتورهای کربوکلریناسیون سیلیکات زیرکونیوم (زیرکن) و اکسید زیرکونیوم (زیرکونیا)، تهیه شود. پس از انجام مطالعات کتابخانه ای، برای هر راکتور اطلاعاتی از قبیل: استوکیومتری واکنش انجام شده، خوراک ورودی، محصولات خروجی و سینتیک واکنش تعیین گردید. در مدلسازی، از مدل هیدرودینامیکی دوفازی بکارگرفته شد و روابط مورد نیاز برای محاسبه پارامترهای موجود در آن جمع آوری گردید. در ادامه معادلات موازنه ی جرم (بر روی فاز گاز و جامد) و موازنه انرژی (بر روی کل بستر) استخراج گردید. برای هر راکتور دو مدل ارایه شد، که یکی جریان در فاز متراکم را پیستونی و دیگری آنرا درهم در نظر می گیرد. معادلات به روش رانگ کتای مرتبه چهار حل گردید و پس از آنالیز خطای هر مدل مشخص شد که نتایج مدل با فرض جریان درهم برای فاز متراکم، تطابق بهتری را با داده های تجربی دارد. به کمک مدل مذکور، عوامل موثر بر عملکرد هر راکتور از قبیل: سرعت گاز ورودی، توزیع اندازه جامد ورودی، غلظت گاز ورودی و دما مورد برسی قرار گرفت و مشخص شد که افزایش سرعت و غلظت گاز ورودی، دمای راکتور و کاهش اندازه ذرات باعث افزایش جامد تبدیل شده در راکتور می شود و تغییر اندازه ذرات ورودی بیشترین تاثیر را بر عملکرد راکتور کربوکلریناسیون زیرکن دارد و مقدار جامد تبدیل شده در راکتور کربوکلریناسیون زیرکونیا به دما حساس تر است.