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Case Study実績・お客様事例

触媒固体温度を考慮したCO2吸着

分野1:
熱流体解析、化学反応解析

使用ソフトウェア

CONVERGE

概要

触媒の多孔質形状をそのまま再現する代わりに、ポーラスメディアを用いて触媒周りの流れを模擬する手法が用いられます。触媒の固体ハニカム形状を再現して固体の影響を考慮する代わりに、触媒形状を作成することなくポーラスメディアのエネルギー計算に固体の熱容量、熱伝導の影響を考慮する方法があります。 次の3つの方法によって、ポーラスメディアをモデル化した時の触媒気相温度の違いを確認しました。

  • 固相を考慮しない気相のみからなるポーラスメディア(porous)モデル
  • 気相と固相を熱平衡状態として解くLocal Thermal Equilibrium(porous LTE)モデル
  • 気相と固相を別々の温度として解くLocal Thermal Non-Equilibirum(porous LTNE)モデル (空隙率 0.1、気相と固相の間の熱伝達率は一定値0.1[W/m2K]とする。)

CO2吸着にともなう発熱により触媒温度が上がる現象に対して、固体を考慮した場合にはポーラスメディア気相の温度変化が小さくなることが確認できました。

解析種別:触媒ガス流れ、表面反応、固体温度
課題等:CO2分離回収、触媒、カーボンニュートラル、固体


メタネーション解析の図
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