دانلود مقاله کاربرد کاتالیزورهای متخلخل در صنایع شیمیایی

خلاصه همانند سازی عددی واکنش تغییر آب و گاز، در یک کاتالیزور صنعتی انجام می‌گیرد.

تجزیه و تحلیل این سیستم روی تاثیرات چند جانبه انتقال جرم ذرات درونی و واکنش کاتالیزور متمرکز می شود.

واکنش های سلول wk در تغییرات مرحله‌ای یک وضعیت جریان ورودی، الگوسازی می شود.

مقدار داده های موجود مهم برای مقایسه حقیقی آزمایشات و همانند سازی ها، برای چندین واکنش ها در تغییرات مرحله‌ای غلظت مورد ارزیابی قرار می گیرد.

سودمندی سلول wk در مقایسه با واکنشگرهای جریان، در بخشهای حساسیت واکنش های سیستم در رابطه با پارامترهای جریان ورودی مورد بحث قرار می گیرد.

جریان نامتقارن کنش و واکنش ها، هنگامی که سلول wk بطور مشابه همانند یک عضو واکنشگر عمل می کند، به عنوان مناسب‌ترین جریان مورد ملاحظه قرار می گیرد.

سیستم مربوطه سهمی گون با معادله های نسبی متفاوت توسط تکنیک ادغام روشهای خطوطی با یک زمان تطبیقی کامل و کنترل شبکه فضایی حل می شود.

مقدمه کاتالیزورهای متخلخل در صنعت شیمیایی دارای استفاده و کاربرد وسیعی می باشند.

واکنشها در یک سیستم منفذ (سوراخ ریز) انتقال داده می شوند و واکنش نشان می‌دهند، و محصولاتی که تشکیل می شوند خارج از یک گنداله (ساچمه pellet) کاتالیزور انتقال جرم انتجام می شوند.

انتقال جرم چند جزئی (دارای چند جزء سازنده) از میان یک گنداله کاتالیزور نقل و انتقال می یابند و دارای ساختار منفذ داخلی بسیار پیچیده ای می باشند، بنابراین می بایست به شرح آنها بپردازیم.

مدلهای متعدد و نظریه های متعددی انتشار یافته است که به رابطه بافت محکم اسفنجی با انتقال جرم و ویژگیهای واکنشی محیطهای اسفنجی می پردازد.

این مدلها بر طبق فرضیات مربوط به ساختار داخلی محکم این بافت اسفنجی، می توانند به دو گروه طبقه بندی شوند.

Wakao و [1] Smith، برای گنداله ها یا ساچمه هایی با یک سیستم منفذ دو سویه، مدل منفذ نامرتب (بی نظم) را توسعه دادند.

آنها فرض نمودند که گنداله‌ها یا ساچمه ها شامل ذرات فشرده با منفذهای زیر می باشند.

Mann و [2] Thomson، مدل شده به منفذهای ریز بن بست وجود دارد.

Johnson و [3] Stewart و Feng و [4] Stewart یک مدل جامد (محکم/ Solid) اسفنجی را بکار گرفتند که منفذها بطور تصادفی (نامنظم) جهتدار و به حالت زنجیری و به هم پیوسته می باشند.

این مدلها به گروه مدلهای پیوستار یا زنجیره ای تعلق دارند.

این مدلها دارای کاربرد آسان و کاملاً دقیق می باشند و این کاربرد آسان در صورتی می باشد که یک بافت محیط اسفنجی در طی واکنش های شیمیایی، دستخوش تغییرات مهم نشود.

با این وجود، اگر تغییرات مهمی در اتصال یافتگی منفذها، در روزن گیری منفذها، و قطعه ها حاصل شود، این مدلها مناسب نخواهند بود.

در بکارگیری مدلهای مجزا (منفصل) براساس یک نمایش شبکه ای از محیط اسفنجی، در سالهای اخیر، پیشرفتهای مهمی حاصل شده است.

در اصل، این مدلها، محیط اسفنجی را در یک شبکه هم ارز تصادفی (شبکه ای یا منفذهای نامرتب و تصادفی) که دارای منفذهای اتصال زنجیره‌ای است، طرح ریزی می کنند.

هنگامی که این طرح ریزی انجام می شود، فرآیندهای جابجایی و واکنش به عنوان مثال شامل پدیده نشست و تراوش خواهند شد، که این پدیده ممکن است در یک روش بسیار واقع بینانه مورد مطالعه قرار بگیرد.

Hallewand و [6] Gladden برای مشکل نشست و نفوذ و واکنشی که بطور همزمان در کاتالیزورهای اسفنجی رخ می دهد، یک مدل شبکه ای منفذی تصادفی (نامرتب) را بکار بردند.

Zhang و [7] Seaton پدیده نشست و واکنش در شبکه های منفذی را مورد مطالعه قرار دادند و کشف نمودند که وضعیتهایی تحت یک مدل پیوستار و زنجیره ای با نشست کارآمد برآورد شده در عدم یک واکنش، با شبیه سازی (همشکل سازی) شبکه منفذی در سازگاری بسیار خوبی قرار دارد.

Rieckmann و [8,9] Keil، [10] Keil et al، [11] Keil، نتایجی از شبیه سازی انتقالهای (جابه‌جایی) گروهی دائمی و واکمنش های شیمیایی را در شبکه های کوبیک (مکعبی) سه بعدی تصادفی از مویین های اتصال یافته زنجیره ای، منتشر نمودند.

آنها مدل گاز گردغباردار را [12] (DGM) برای شرح پدیده انتقال چند جزئی انتخاب نمودند.

این امر شناخته شده است که سلول (محفظه) wk (شکل 1) یک ابزار مناسب برای بررسی انتقال جرم در محیط های اسفنجی است.

چندین مدل اصلاح یافته از این سلول (محفظه) برای ارزیابی ویژگیهای انتقال در محیطهای اسفنجی بکار برده می‌شود.

این محفظه شامل دو محفظه یا اتاقک می باشد که توسط یک دیسک فنری از یکدیگر مجزا شده اند.

گنداله‌ها یا ساچمه های استوانه‌ای بطور موازی در دیسکهای فلزی نصب و طراحی می شوند.

جریان پیوسته هر دو محفظه ها روی یک سطح فشار مشابه عمل می کند.

جابه‌جایی یا انتقال جرم در یک بعد فضایی رخ می دهد، چون محفظه‌های گنداله یا ساچمه توسط دیسک متالیک (فلزی) مسدود می شوند، یعنی جهت انتقال جرم بصورت عمودی است همانند شکل 1.

قبل از شروع جریان حرکت، محفظه wk با گاز A همتراز و هم سطح می شود.

در شروع جریان، مرحله غلظت یا تراکم در مدخل های (ورودیهای) محفظه تغییر می یابد با جایگزین شدن گاز A ، توسط گاز دیگر B انجام می‌شود ( برای مثال Ar ؛ مرحله تغییر ) .

همانطوریکه این سیستم واکنش نشان می‌دهد، آزمایش و ترکیل جریان ورودی محفظه تجزیه شده و ثبت می‌شود.

این امر آشکار است که محفظه Wk می‌تواند با سنجشهای واکنش‌های کاتالیزور وفق داده شود (یا با سنجشهای جذب سطحی)، و در یک ساچمه یا کنداله اسفنجی تشکیل شود.

تنها مشکل اندازه‌گیری‌های سنجشهای دما بالا، مشکل نشت در میان فضای ساچمه و واشر آب‌بندی است.

اخیراً ، مشکل نست در محفظه WK ، توسط یک آب بندی گرافیت حلقه o در ساچمه کاتالیزور برطرف شده است.

هنگامی که محفظه طبق وضعیت‌های غیر ثابت عمل می‌کند یا هنگامی که در محیط اسفنجی ، واکنشهای شیمیایی (جذب سطحی) رخ می‌دهد، جریانهای مولار در یک ترلیک گاز ذغال اجزای n ، قانون گراهام عمومی شده را برآورده نمی‌کنند.

و بنابراین، جابجایی گروهی همفشار یا ایزوباریک نمی‌باشد.

برای نمونه ، نسبتهای جریانهای مولار ثابت و دائمی در حضور یک واکنش شیمیایی، توسط نسبتهای ضرایب استکیومتریک آن (Stiochiomtric) ارائه می‌شود.

یک ضریب زاویه فشار کلی سبب یک مکانیزم دیگری از جابه جایی گروهی می‌شود، به عبارت دیگر یعنی ، نشت و تر اوش گازها همانند انتقال جرم به علت ضرایب ساختار (آرایش ) ؛ به عبارت دیگر، مدل انتقال جرم، باید کمک‌های جریان نشت و تراوش را مورد ملاحظه قرار دهد.

کاربرد مدلهای منفصل، نیازمند زمانهای محاسبه‌ای بسیار زیاد می‌باشد.

در مطالعات مهندسی که مدل‌سازی‌های مفصل از رابطه‌های میان بافت محکم (جامد) اسفنجی و ویژگیهای جابه‌جایی یک شبکه منفدی مورد توجه ابتدایی و اصلی قرار نمی‌گیرد، بنابراین به نظر می‌رسد که مدل‌های پیوستار و زنجیره‌ای ساده‌تر ، مفید‌تر باشند.

برای نمونه، Serbezor و DGM, [IV-19] sotirchos را بکار گرفتند تا فرآیندهای دینامیک را در لایه‌های جذب سطحی شرح دهند.

(جذب نوسان فشار).

امروزه، سه مدل استاندارد برای شرح جابه‌جایی ترلیک یافته از ترکیبهای چند گانه گازدار قابل دسترس است.

مدل DGM [12] .

این مدلها بر اساس توصیفات اصلاح یافته [22] stafan-maxwell درباره نشت اند جزئی در منفذها و بر اساس معادله ‌Darcy درباره نشت از منفذها، پایه‌ریزی شده‌اند.

اهداف این مدلها این است که همانندسازی یک واکنش واسطه ای نامتقابل (ناهمگون) را در یک کاتالیزور اسنفنجی، تحت وضعیتهای غیر ثابت اجرا نماید، و پدیده پیچیده را در داخل جسم منفذ توضیح دهند.

همچنین بر اساس این همانند سازیها، وضعیتهای مناسب برای مقایسه آزمایش‌ها و همشکل‌سازی‌ها ( همانند سازیها) پیشنهاد خواهد شد، به نحوی که اجرای کار مدلهای منفذ کاتالیزور می‌تواند مورد ارزیابی قرار بگیرد.

واکنش آب با مونواکسید کربن در یک کاتالیزور صنعتی بر مبنای مس (cu/z, ICI 52-1) ، به عنوان سیستم مدل بکار برده می‌شود.

مدل دینامیک جابه جایی گروهی همزمان و واکنش شیمیایی توسط معادله‌های مختلف مبتنی سهمی شکل تشکیل می‌شود این عمل همانند سازی نیازمند یک انتخاب بسیار دقیق از روش ادغام است.

برای نمونه، اگر یک راه ‌حل، ضرایب پرشیب‌دار در حوزه‌های قضایی نشان دهد، یا اینکه یک هم فاصله‌ای بسیار خوب را نشان دهد، منفذها در طی زمان ادغام، مجبور هستند یا اینکه بکار برده شوند و یا اینکه از لحاظ محل سازگاری حاصل نمایند .

این امر را بسیار مطلوب است که یک روش کاملاً سازگاری را د اشته باشیم که و از طریق عمل با اهمیت انتخاب شبکه ‌ فضایی مناسب و مرحله ‌ زمانی مناسب، کاربر را آزاد نگه داریم.

یک اجرا از چنین ادغام اخیر، در زمینه نتایج همانندسازی‌ها مورد بحث تر از خواهد گرفت.

روش ریاضی فرضیات اساسی زیر به این منظور در اینجا آمده‌اند که بتوانند مدل محفظه WK و کار منفذ کاتالیروز را شرح دهند : این سیستم ایزوترمال است.

فرضیه ‌ اصلاح یافته Stafan- maxwell الگوسازی مدل سازی انتقال جرم در ترکیبات گاز دارد چند جزئی قادر است.

هیچ نشت سطحی وجود ندارد تحت دماهای بالاتر قابل اطمینان است؛ با انتقال جرم می‌تواند بصورت یک بعدی انجام گیرد؛ محفظه‌های سلول بسیار خوب ترکیب یافته و ادغام شده‌اند؛ ویژگیهای بافتی کاتالیزور، توسط واکنش های شیمیایی تحت تأثیر قرار نمی گیرد؛ قسمتهای جنبشی (وابسته به حرکت)، می‌توانند برای انتقال جرم، با معادله‌های تشکل شده ترکیب شوند.

1-2) معادله‌های تشکیل دهنده ایزوترمال به منظور بررسی این معادله‌های تشکیل شده ایزوترمال به منظر بررسی این معادله‌ها، [20] MTPM براپ دیده انتقال مدل چند جزئی بکار برده می‌شود.

هنگامی که معادله‌های تشکیل شده برای DGM و یا BFM به جای MTPM بکار برده می‌‌شود، نتایج همانند سازی (هم شکل سازی) هیج گونه تفاوت کیفی را میان واکنش ‌های سیستم آشکار نمی‌سازد.

نتایج همانند سازی (هم شکل‌سازی) هیچ گونه تفاوت کیفی را میان واکنش‌های سیستم آشکار نمی‌سازد.

در مدل MPTM فرض می‌شود که قسمت اساسی و مهم جابه جایی گاز در منفذهای جابه جایی به وقوع می‌پیوندد.

این مدلها بصورت مویین های استوانه ای با شعاع توزیع شده در محدوده مقدار میانگین ( r ) مجسم می‌شوند (اولین پارامتر جا به جایی) .

عرض این توریع توسط مقدار میانگین شعاع مربع شده (چهار گوش شده) منفذ جابجایی شرح داده می‌شود، (دومین پارامتر جابه جایی).

سومین پارامتر جابجایی، نسبت تخلخل.

E و نسبت Z, tortuosiy می‌ باشد روش MTPM رله‌ای فورم برداری زیر است که این فورم برای معادله‌های تشکیل شده همگرمایی sefan maxwell عمومی است: (1) ماتریس مربع H(c) ، تراکم یا غلظت وابسته می‌باشد و شامل تمام پارامترهای جابه‌جایی گازها و پارامترهای جابه‌جایی مواد اسنفجی است.

توصیفاتی درباره عناصر H(c) ، می‌توان در ضمیمه A مورد ملاحظه قرار داد.

ویژگیهای جابجایی مربوط به کاتالیزور تک انتتشاری (monodisperse) ICI 25-1 [23] (بر طبق نتایج تخلخل سنج جیوه) در جدول (1) خلاصه شده است.

2-2) مکانیزم واکنش و حرکت های جنبشی مونواکسید کربن با آب واکنش نشان میدهد و دی اکسید کربن و هیدروژن را حاصل می‌نماید: این معادله استوکیومتریک (stoichiometric) ، به عنوان واکنش‌ جابجایی آب و گاز معروف است (واکنش WGS) .

این معادله در یک واکنش گر متفاوت تحت وضعیتهای دینامیک در دمای 480 و تحت یک فشار جوی مورد بررسی قرار گرفته شد.[24-26] هلیم اجزای تشکیل دهنده واکنش‌‌.

، ، co و را رقیق می‌کند تا تأثیرات گرمایی واکنش WGS را متوقف نماید.

این پنچ جزء سازنده سطحی شامل وضعیتهای واکنشی، وضعیتهای فعال کاهش یافته Me، وضعیتهای فعال اکسید شده - Meo ، آب جذب شده نسبتی .

Me جذب شده نسبی Me.

، و آب جذب شده K می باشد و شش مرحله اساسی برای الگوسازی پدیده در یک ناحیه ‌ جنبشی آشکار شده است.: [26] مراحل اساسی اول و چهارم اکسیداسیون کاتالیزو را توسط و شرح می‌دهد.

مراحل دوم و سوم، کاهش کاتالیزو را توسط Co و به ترتیب نشان می‌دهد.

مرحله پنجم به جذب آب در مراکز (k) ذخیره‌سازی غیر ویزه (باری واکنش WGS) غیر فعالیت) مربوط است که از طریق آن، آب بطور برگشت ناپذیر و غیر قابل تغییر وبه وضعیتهای کاتالیزور و اکنشی (مرحله آخر) انتقال داده می‌شود.

معمولاً این مراکز فعال (در اینجا Me ، Meo) ممکن است با گونه های حل شونده مبدل در [27] Zno همانند باشند.

به خاطر سادگی و سهولت، زیرنویس‌هایی برای اجزای تشکیل دهنده جداگانه ارائه شدند: (1)، (2) ، Co(3)، (4)، He (5) ، Me 06)، Meo(7)، (9) ، و (10) .

مقدار‌های جداگانه مراحل مقدماتی، [K] r و مقدارهای محصولات تمام اجزای سازنده Ri ، در ضمیمه بصورت سیت ارائه شدند.

مراحل اساسی اول و چهارم اکسیداسیون کاتالیزو را توسط و شرح می‌دهد.

3-2) موازنه جرم در محفظه موازنه جرم در محفظه Wk برای موارد ویژه ای از هندسه تخت (صفحه‌ای) بصورت فرمول بیان شده است.

منفذها استوانه ای کاتالیزورهای اسفنجی بطور موازی در سوراخهای (حفره‌ها) استوانه‌ای صفحه فلزی نصب و طراحی شده‌اند، و بنابراین تنها نماهای خارجی منفذهای گرد برای انتقال یک بعدی گازها باز هستند.

تخت است وضعیت‌ها ، موازنه جرم در فاز گاز منفذ کاتالیزور اسفنجی، توسط معادله‌های پیوستگی ارائه می شود: (2) که در اینجا x طول مختصات طول منفذ را نشان می‌دهد ، t زمان می‌باشد، Q چگالی حجمی، R بردار مقدارهای تولید q بردار چگالی یا تراکم سطحی را نشان می دهخد.

موازنه جرم اجزای تشکیل دهنده سطحی عبارت است از: (3) در مختصات فضایی X هیچ گونه وابستگی صریح و آشکاری وجود ندارد، به این معنا که هیچ نشت سطحی در این فرمول فرض نشده است.

معادله (3) توسط مقدارهای تولید اجرای سازنده سطحی و گازدار R(c,q) یا معادله‌های پیوسته (2) ارتباط پیدا کرده‌اند.

معادله عمومی محفظه Wk ، یک مقاومت را برای انتقال جرم در میان فاز گاز حجمی و منفذهای موجود در محدوده‌های اسفنجی [14] مورد ملاحظه قرار نمی‌دهد.

این حقیقت ، این مدل را آسان و ساده می‌سازد.

وضعیتهای این امر مرزها توسط موازه‌های جرم در محفظه پایین‌تر سلول (x=0) و محفظه بالایی سلول (X=L) ارائه می شوند.

(4) مقدارهای جریان حجمی ورودئی (دهانه)، F، ثابت و پایدار و همچنین بردار چگالی ‌های مولار ورودی، C نیز ثابت فرض می‌‌شود.

زیرنویس‌های O و L، با ترتیب به محفظه هایی سلول پایین‌‌تر و بالاتر اشاره می‌کند معادله (4) و (5) ، فشار کلی ثابت و ادغام‌های مطلوب در هر دو محفظه‌ها فرض می‌ش‌شوند.

ادغام از وضعتیهای ابتدایی زیر در زمان t=0 آ‎غاز می‌شود: (6) هنگامی که محفظه یا سلول Ek تحت فشار جوی Kpa 98 ، توسط هلیم پر می‌شود.

2-4) راه حل عددی مدل کامل توسط ویژگی غیر صریح معادله تشکیل شده (1) Stafan- Maxwell شرح داده می‌شود، که این مدل رابطه میان یک ضریب زاویه چگالی مولار از یک جزء سازنده را با جریانهای مولار تمام اجزای سازنده.

نشان می دهد.

ویژگی خاص دوم این مدل که از طریق موتایژ آزمایشی محفظه WK دنبال می‌شود، این است که وضعیتهای مرزها مشتق‌شده از زمان می‌‌باشند.

پیچیدگی این مسئله توسط مدل دینامیک واکنش کاتالیزور ناهمگن (نامتناجس) که بعد مشکل را به علت حضوری از اجزای سازنده سطحی افزایش ‌می‌دهد، بسیار مورد تأکید قرار گرفته است.

همچنین، بیان مقدارهای واکنش‌ها : بطور چشمگیری بخشهای غیرطولی ‎غیر خطی را در سیستم معادله وارد می‌کند (ارائه می‌کند).

این مشکل واکنشی نشتی (6-1) توسط یک بخش توسعه یافته‌ای از بسته بندی برنامه PDEXM ]28[، حل می‌شود.

در این روش، یک خطای زمان و فضای ترلیک یافته، توسط یک تکنیک برون یابی، (اکستراپلاسیون) در زمان و فضا برقرار می‌شود.

یک بازنگری در روش و کاربرد آن در برخی مشکلات واقعی زندگی از طریق مهندسی شیمی، می تواند ایجاد شود.

3) نتایج و بحث این امر تأکید شده است که داده‌های آزمایشی برای مقایسه با واکنش‌های مصنوعی و ساختگی، می‌بایست تحت وضعیتهای با دقت انتخاب شده، حاصل گردد.

روش دیگری را بکار بگیرید، آزمایشهای تجربی، برخی دانش‌های قبلی درباره سیستم مطالعه شده، و هم شکل سازی‌های ابتدایی و مقدماتی برای هر کسی در حین انتخاب وضعیتهای مطلوب و بهینه، بسیار ضروری می‌باشد.

چون وضعیتهای عمل کننده سیستم واقعی کاملاً پایدار نیست، بنابراین حساسیت پارامتریک سیستم در اختلال کوچک در حالت متغییرها، می‌بایست همچنین مورد مطالعه قرار بگیرد.

چهار نوع متفاوت مراحل تغییر که با این تقاضا مواجه می‌شوند، در دهانه‌های (ورودیهای) محفظه نمایان می‌شوند: x=1 در هیچ گونه اختلالی وجود ندارد x=0 و در ( یک کاهش دیگر در کاتالیزور توسط Co)؛ هیچ گونه اختلال وجود ندارد x=0 و در x=1 در ؛ (جریان نامتقارن ادغام واکنش) x=LK و x=o در و تغییرات مرحله‌ای مشابه.

؛ (جراین متقارن ادغام واکنش) x=L در و x=0 در (جریان مجزایی از کنش و واکنشی در مراحل محفظه‌های سلول) این تغییرات مرحله‌ای گفته شده، محدویتهای حاصل شده توسط وضعیتهای تجربی و آزمایش را مورد ملاحظه قرار می‌دهد (عملکرد همگرمایی ادغام واکنش رقیق شده (ضعیف شده)، چگالی غلظت‌های محصولات در جریانهای ورودی در محدوده فاصله های زمانی معین سرعت های محدود شده فضای ورودی و .

.

).

پارامترهای تغییر مراحل در جدول (2) خلاصه شده است.

1-3) کاهش توسط Co تغییر مرحله از هلیم خالص به ادغام (مرکب) He/Co تحت وضعیتهای بکار برده شده در اینجا، یک عامل کاهش قوی‌تر نسبت است.

جابجایی منطقه‌ کاهش در منفذ، برای جریان نامتقارن مونواکسید کربن ویژه و خاص بود.

سرعت فضایی وردی (دهانه) Fo ، بسیار کوچک انتخای می‌شد، به نحوی که چگالی‌های غلظت‌های ورودی قابل قبول و مطقی برای Co و حاصل شود.

سرعت فضای ورودی در مرز مخالف، Fc ، بالا بود، یعنی علم دینامیک یک محفظه هم تراز یک محفظه هم تراز بسیار با اهمیت نبود، و سطوح منفذ «نسبت به تمام اجزای سازنده، دارای غلظت‌های پایدار در بیشتری مشاهده می‌شود.

این روش می‌بایست وابستگی واکنش‌های تجربی را در نوسان کمیتهای ورودی در مرزها X=L به حداقل برساند.

1-1-3) نمودارهای غلظت برای شرح کاهش منفذ، نمودارهای غلظت تمام اجزای سازنده، در سه اول زمانی مختلف انتخاب شده‌اند.

(شکل 2): سطح کاتالیزور بر دو بخش طبقه‌بندی شده است سطح کاهش یافته‌ بسیار چشمگیر) در پشت منطقه کاهش رخ داده است، و سطح کاهش نیافته در ماورای منطقه کاهش موجود می‌باشد.

هر دو شکل مونواکسید کربن، و ، از منطقه کاهش پیشی می‌گیرد.

وابستگی پیچیده غلظت Mw همانند منطقه‌ کاهش یکنواخت‌تر می‌شود به مرز x=0 نزدیک می‌شود.

تشکیل منطقه کاهش تأیید می کند که میزان کل فرآیند توسط انتقال کنترل می‌شود.

تشکیل منطقه‌ کاهش تأیید می‌کند که میزان کل فرآیند توسط انتقال کنترل می‌شود مونواکسید کربن در بخش کوچکی از سطح واسطه‌ای تحریک کننده کار اکسید می‌شود.

این حقیقت ممکن است سبب دوره غیر هم دمایی در کاهش شود.

غلظت‌های ثابت و دایمی ممانعت می‌شوند، چون این غلظت‌ها وابستگی‌های خطی ساده‌ای بودند که تسوط خالص تعیین می‌شوند.

2-1-3) واکنشهای محفظه‌ها این وابستگی‌ ‌زمانی می‌تواند بطور تجربی و آزمایش دنبال شود و متفاوت از نمودارهای غلظت و تراکم Co افزایش می‌یابد.

(شکل 3).

غلظت زودتر افزایش پیدا می‌کند، چون گاز و فازهای جذب شده ، نسبت به مونواکسید کربن گازدار سریعتر حرکت می‌کنند.

(جابه‌جا می‌شوند).

مقدار حداکثر غلظت هنگامی حاصل می‌شود که منطقه کاهش با مرز کاهش با مرز منفذ برخورد حاصل نماید.

کاهش آهسته آن توسط میزانهای جذب و جابجایی گروهی تعیین می‌شود.

واکنشهای ساخته شده باری محفظه سولا در x=1 ، مراحل پیش‌بینی شده‌ای را دارا بود: افزایش ناگهانی غلظت Co و افزایش بالایی و حداکثری از هنگامی حاصل می‌شود که منطقه‌ کاهش با مرز منفذ برخورد حاصل نماید.

کاهش آهسته آن توسط میزانهای جذب و جابجایی گروهی تعیین می‌ شود.

واکنشهای ساخته شده برای محفظه سلول در x=1 ، مراحل پیش‌بینی شده‌ای را دارا بود: افزایش ناگهانی غلظت co و افزایش بالایی و حداکثری از در مراحل بسیار آغازین.

سودمندی جریان نامتقارن co توسط تأثیر ضعیف جریان‌های ورودی در وابستگی‌زمانی غلظت‌های خروجی نشان داده می‌شود (شکل 3) غلظت‌های خروجی در x=0 برای تغییرات FL غیر حساس بودند، جدول (2) و سرگروه شکل (3) را با هم مقایسه نمایید.

معمولاً ، تداخل Fo ، شکل‌های منحنی‌های واکنش را دچار تغییر می‌سازد.

با این وجود، مکان ‌های نشت (قطع) مونواکسید کربن و میزان بالای دی‌اکسید کربن، نسبتاً ثابت می‌باشد.

و بنابراین تنها وابستگی در پدیده واکنشی نشتی، داخل منفذ اسفنجی است.

این حقیقت ممکن است برای کار تجربی و آزمایشی مورد استفاده قرار بگیرد.

2-3) جریان نامتقارن واکنش سیستم در مرحله تغییر آرایش جریان از هلیم خالص به ترکیب واکنش در x=1 نمایان می‌‌شود.

آرایش جریان ورودی پایین‌تر پایدار باقی می‌ماند،، یعنی جریان شامل هلیم خالص می‌شود (جدول 2).

واکنش سیستم از طریق O به 30,000s محاسبه می‌شود، و این زمانی است که ، بطور تقریبی ، وضعیت ثابت حاصل شو.د.

بیشتر وضعیتهای تجربی (آزمایشی) احتمالی محفظه‌WK مورد ملاحظه قرار می‌گیرد و آرایش خروجی آن در یک ضلع بدون هیچ اختلال در جریان داخلی دنبال می‌شود.

1-2-3) نمودارهای غلظت نمودارهای تمام اجرای سازنده گاز دار و سطحی ، عملکرد سیستم ویژه را آشکار می‌سازند و در سه سطح زمانی انتخاب می‌شوند (شکل 4) تفاوتها میان میزانهای مراحل واکنش مدماتی، بطور ویژه‌تی کاهش کاتالیزور توسط Co ، و انتال جرم علت‌های اصلی این بودند که چرا ضریب زاویه‌های شیب دار در اجزای سازنده سطحی، بعد از مرحله تغییر ایجاد می‌شدند.

سطح کاتالیزور (روی داخلی ) مجدداً به دو قسمت تقسیم می‌شود با سطح تقریباً کاهش یافته و با سطحی در وضعیت‌ اصلی به سطح کاهش یافته برای کاهش WGS مناسب بود و مرز را در X=0 به پشت منطقه کاهش به سمت پایین جابه جا می‌نمود.

همچنین آن توضیح اینکه چرا غلظت ضلعهای کاهش یافته (Me) حداکثر بودند، می‌باشد.

واکنش‌ شیمیایی نسبت جریاننهای مولار اجرای سازنده گاز دار را نیز تغییر دادند.

غلظت بالایی از بطور Co بطور آشکاری می تواند سریعتر در جشم منفذ نفوذ نماید.

در مقایسه با ، یک stoichionetric اضافی در وجود دارد، چون کاتالیزور توسط Co کاهش می‌یابد.

عملکرد سیستم توسط یک حرکت و جابجایی غلظت‌های سطحی به سمت جلو شرح داده می‌شود (نمودارهای t=5.4 و 51و1 را با هم مقایسه نمایدید) .

نمودارهای اجزای سازنده سطحی همانطوریکه که مسافت از طریق مرزی در x=L در حال افزایش یافتن بود، یکنواخت‌تر می‌شود.

غلظت فورم غیرفورم غیرواکنشی آب جذب شده، نسبت به غلظت فرم واکنشی آن، بالاتر بود.

این امر توسط واکنش مونواکسید کربن با آب جذب شده ، نسبت به غلظت فورم واکنشی آن ، بالاتر بود.

این امر توسط واکنش منواکسید کربن با آب جذب شده، نسبت به غلظت فرم واکنشی آن، بالاتر بود.

این امر توسط واکنش مونو اکسید با آب جذب شده حاصل می‌شود.

این امر یک مقدار اضافی از دی اکسید کربن جذب شده تولید می‌کند.

محل حداقل مراحل برای غلظت سطحی آب غیر واکنشی، توسط جابجایی سریع این فورم از آب به ضلعهای واکنشی ارائه می‌شود (ششمین مرحله مقدماتی).

حداکثر محلی نیر می‌تواند تشکیل شود، چون یک منطقه کاهش وجود دارد.

سطح کاتالیزور در مقابل آن منطقه، برای واکنش WGS فعال نبود.

در وضعیت پایدار و دامی، غلظت‌ها کنش‌ها و اکنش‌ها‌، برای قابلیت تحرک آنها مناسب بودند.

در فاز گاز دار مناسب بودند، و غلظت‌های محصولات ، بطور غیرمستقیم برای قابلیت تحرک آنها مناسب بودند (تناسب داشتند).

ضریب زاویه‌های بزرگتری از هر دو فورم جذب شده آن در مرز منفرها در X=L وجود داشتند که ادغام و ترکیب واکنش‌جدیدی را فراهم می‌نمودند.

در میان منفذها، غلظت‌های آنها تقریباً ثابت و پایدار بودند، چون Co کاملاً توسط واکنش WGS در مرز منفذها مصرف می‌شود ( از بین می رود).

کمبود Co دلیلی برای غلظت بدون صفر Meo در مرز منفذها در X=o بود.

2-2-3) واکنشهای محفظه‌های سلول دینامیک تغییرات غلظت‌ها در مرز منفذ X=0 ، در شکل (5) نشان داده شده است.

غلظت‌های خروجی در مرز منفذ x=L ، می‌تواند اندازه‌گیری شود، اما آنها هیچ اطلاعات مربوطه را در سیستم نشت به علت سرعت بالای فضای ووردی (دهانه) انتقال نمی‌دهند.

این امر ارزشمند و سودمند است که در تفاوتهای میان فاصله‌های زمانی واکنش‌های اجزای سازنده گازدار تأکید نماییم.

در حالیکه بطور آهسته غلظت آب افزایش می‌یابد، بطور ناگهانی غلظت محصولات نیز افزایش می‌یابد.

غلظت Co ، بسیار کوچک بود.

نشست محصولات و افزایش کند غلظت آب، از ویژگیهای خاص این نوع مرحله تغییر بودند.

3-3) جریان متقارن جریان متقارن ترکیب واکنش در محفظه‌های سلول WK ، تقریباً با مراحل تغییر آرایش در ورودی‌ جریان‌های پیوسته مطابقت حاصل می‌نماید و واکنشگر تانک (مخزن) را به حرکت در می‌آورد.

نتایج این مشکل سازی یک تکامل از نمودارهای غلظت را در منفذ کاتالزیور نشان می‌دهد و جزء انواع معمولی واکنشگرهایی قرار می‌گیرد که یک ترکیب واکنش، تمام سطح منفذرد خارجی، را شستشو می‌دهد.

پارامترهای جریانهای ورودی در جدول (2) بصورت لیستی بیان شده‌اند.

توجه شود که تقارن و متقارن بودن منحنی‌های ایجاد شده یک گواهی از عملکرد یکنواخت گروه‌های ادغام است.

1-3-3) نمودارهای غلظت نمودارهای غلظت اجزای سازنده گازدار و سطحی، مجدداً در سه سطح زمانی انتخاب می‌شود( شکل 6).

دو منطقه واکنش‌از مرزهای منفذ به مرکز منفذها جا به جا می‌شود.

این کاتالیزور توسط مونواکلید کربن در بالای مناطق واکنش کاهش می‌یابد.

در غلظت افزایشی آب جذب شده واکنشی، WGS را آغاز می نماید.

این فرآیند، غلظت Me را حاصل می‌نماید.

هنگامی که قسمتهای بالایی مناطق واکنش در مزکر منفذها با هم هم پوشانی حاصل می‌نمایند، غلظت M بطور موقتی در زمان 40.2 به میزان حداکثر می‌رسد.

این لحظه تنها لحظه‌ای است که در آن غلظت هیدورژن از غلظت دی اکسید کربن فراتر می‌رود.

هنگامی که غلظت آب نسبت به غلظت مونواکسید کربن بالاتر بود در وضعیت پایدار، قابلیت تحرک بالای آب در مفذها بسیار قابل چشمگیر بود.

2-3-3) واکنشهای محفظه‌های سلول برای این مرحله تغییر در ورودیهای هر دو محفظه سلول بطور متقارن انجام می‌گیرد، و ویژگی اصلی آن یک تأخیر زمانی حاصل نشده در غلظت هیدروژن بود.

(شکل7) .

یک تأخیر (کندی) کوچک و متعاقب آن افزتیش هیدورژن، با تأثیر دو جانبه یک ترکیب واکنش و کاتالیزور ارتباط پیدا می‌کند.

سطح کاتالیزور باید قبل از اینکه واکنش آب با مونواکسید کربن آغاز شود، به یک وضعیت ریلاکس معین برسد.

غلظت آب مونواکسید کربن، و دی اکسید کربن تقریباً بطور یکنواخت افزایش پیدا می کند و در مقایسه با واکنش‌های جریان پیوسته واکنشگر حرکت داده شده مخزن ، یک عملکرد متقاوت از لحاظ کیفی آشکار نخواهد شد.

و این دلیلی است برای اینکه چرا اطلاعات حاصل شاده در این مورد ، بسیار ضعیف حاصل شده‌اند.

4-3) جریان و تغذیه‌ی جداگانه (مجزا) جریان جداگانه (تغذیه جداگانه) در مقطعه‌های سول فرصت دیگری بود که انواع داده‌های ممختلف و گوناگون را در سیستم حاصل می‌نمود.

در این مورد سلول WK مشابهاً همانند یک عضور واکنشگر عمل می‌نمود.

1-4-3) نمودارهای غلظت تکامل غلظت‌های اجزای سازنده سطح و گازدار توسط تحریک حداکثر آنها شرح داده می‌شد.

(شکل 8) منطقه ‌کاهش از مرزی در X=1 جابه جایی می‌شد و Co به مرز مخالف هدایت می‌شد (جدول 2).

آب از طریق مرزی در X-=0 به منفذ کاتالیزور نفوذ می‌کرد و به آرامی سطح کاتالیزور را اکسید می‌نمود (منطقه اکسیداسیون).هنگامی که این دو منطقه در t=9905 تقسیم می شوند (قطع می‌شوند) مقدار ماکزیمم غلظت در نزدیکترین مکان به X=O جایگزین می‌شد .

همانطور که سیستم به وضعیت ثابت می‌رسید، آب نیز بطور بالایی (شیب‌دار) به جسم منفذ در حال حرکت کردن بود.

2-4-3) واکنشهای محفظه‌های سلول جریانهای خروجی محفظه‌های سلول دارای آرایشهای متقاوتی بودند (شکل 9)، یعنی این جابه جایی‌های جداگانه برای ثبت کردن واکنش‌های هر دو محفظه سلول بسیار مناسب بودند.

هیدروژن در مقایسه با دی‌اکسید کربن به نظر می‌رسد که یک تأخیر بسیار اساسی را در هر دو محفظه دارا است.

کنش و واکنشهای قادر نبودند به حجم منفذ نفوذ نمایند، بنابراین مصرف منفذهای داخلی آنها، تقریباً کلی بود.

کاهش کاتالیزور توسط Co تغییر می‌یابت و محصولات در محفظه‌های سول رخ می‌داد.

دی اکسید کربن در منفذها نسبت به هیدروژن بطور آشکار سریعتر جابه جا می‌شد.

برآورده شده است که این نوع جریان (تغذیه) در مقایسه با جریان (تغذیه) متقارن، دارای داده‌های بزرگتری بود.

5-3) Numerical integration سودمندی شبکه تطبیقی برای نمودارهای غلظت Me ، بعد از مرحله تغییر ، در یک وضعیت ثابت، نشان داده شد (شکل 10 A و B ) .

خطوط عمودی نقاط شبکه‌ای در محور زمانی (شکل 10 ، C ) در آ‎غاز کار هنگامی که ضریب زاویه‌های غلظت پر شیب در حجم منفذ وجود داشت، بالاترین خطوط بودند.

4) نتیجه‌گیری سلول WK آشکار شد که در مقایسه با جریان پیوسته واکنشگر به حرکت درآمده مخزن، دارای سودمندیهای فراوانی باشد.

از طریق تجزیه و تحلیل‌های انجام شده درباره حساستیهای واکنش‌های سیستم در رابطه با مراحل تغییر، پارامترهای نتیجه گیری شده زیر ممکن است استنباط شده باشد.

جریان نامتقارن کنش‌ها و واکنش‌های، برای مطالعات تجربی بسیار مناسب مورد ملاحظه قرار گرفته شد.

جریان‌ها (تغذیه‌های) مجزای کنش‌ها و واکنش‌ها، هنگامی که سلول WK بطور مشابه همانند یک عضو واکنشگر عمل می‌کند، ممکن است برای همان هدف نیز بکار برده شود.

برای این دو نوع جریان (تغذیه)، مناطق انتقال.

منفذهای کاتالزور وجود دارند.

تأخیر زمانی واکنش‌های محفظه سلول (نشت اجزای سازنده در مرز مخالف) و شکل‌های واکنش‌، جزء ویژگی خاص تأثیرات چند جانبه ‌جا به جایی‌های گروهی ذرات دخلی و واکنش‌های کاتالیزور است.

جریان متقارن کنش‌ها و واکنش‌ها، در سلول WK، جریانهای پیوسته واکنشگر تکان خورده مخزن آشکار نمودند که ضعیف‌ترین اطلاعات را در عملکرد سیستم ارائه می‌دهند.

این حقیقت با نتیجه‌گیری Kaguei و [30] Wakao سازگای دارد.

برای ادغام مسئله‌های واکنشی - نشتی مجبور هستیم که یک الگوریتم را با دقت انتخاب نماییم، چون این ویژگی راه حل، غالب اغلب بطور چشمگیری طبق مختصاتهای زمان و فضا تغییر پیدا می‌کند.

برای سیستم ارائه ‌شده، ضریب زاویه‌های غلظت بالا در اجزای سازنده سطحی و مناطق واکنش جابه‌‌جابی، بصورت یک توالی از میزانهای بسیار متفاوت، انتقال جرم چند جزئی ، و واکنش WGS ایجاد می‌شوند.

گروه‌های ادغام اخیر PDEXIM با کتنترل خطای زمان و فضای ترکیب یافته ، بطور بسیار عالی برای این مسئله اجرا می‌شود.