Numerical model of the ammonia oxidation process on catalyst gauzes

• Autorzy: Dziuba K. , Petera J.

Warianty tytułu

PL

Model numeryczny procesu utleniania amoniaku na siatkach katalitycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A literature survey has been done on the modelling of the ammonia oxidation process on catalyst gauzes used in technology of nitric production. On the basis of the analysis a new mathematical model of this process including the main reactions kinetics, has been derived and implemented in an original numerical algorithm based on the finite element method. The model is capable of showing of reaction components concentrations. Gas and gauzes temperatures throughout the catalyst bed as well as determination of influence of gauzes number and their configuration on the ammonia oxidation efficiency. The influence of inlet gas mixture conditions on the outlet temperature has been investigated and compared with the measurements obtained from a production plant.

PL

Dokonano krytycznego przeglądu literatury na temat modelowania procesu utleniania amoniaku na siatkach katalitycznych wykorzystywanego w technologii produkcji kwasu azotowego. Na podstawie tej analizy opracowano nowy model matematyczny tego procesu, który zaimplementowano w oryginalnym algorytmie numerycznym opartym na metodzie elementu skończonego. Umożliwia on śledzenie stężeń składników reakcji, temperatury gazów i katalizatora wzdłuż złoża katalicznego oraz pozwala na określenie wpływu liczby siatek katalitycznych na sprawność utleniania amoniaku. Model został zweryfikowany na podstawie danych doświadczalnych otrzymanych z instalacji produkcyjnej kwasu azotowego.

Słowa kluczowe

EN

ammonia oxidation; catalytic gauze; nitric acid; mathematical model; numerical algorithm; finite element method

PL

utlenianie amoniaku; siatka katalityczna; kwas azotowy; model matematyczny; algorytm numeryczny; metoda elementów skończonych

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Inżynieria Chemiczna i Procesowa / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2007
• Tom: Z. 31
• Strony: 21--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz.

Twórcy

autor

Dziuba K.

autor

Petera J.

Bibliografia

• [1] Lindstedt R.P., Lockwood F.C., Selim M.A.: Detailed Kinetic Modelling of Chemistry and Temperature Effects on Ammonia Oxidation, Combust. Sci. and Tech., vol. 99, p. 253-276, (1994).
• [2] Neumann J., Goelitzer H., Heywood A.: A new configuration, Nitrogen & Methanol, 251, p. 35-38, (2001).
• [3] Fila V., Bernauer B.: A mathematical model of a gauze reactor for the ammonia oxidation, Collect. Chech. Chem. Commun., 59, p. 855-874, (1994).
• [4] Wise H., Frech M.F.: J. Phys. Chem. 22, (1966).
• [5] Pignet T., Schmidt L.D.: Kinetics of NH3 Oxidation on Pt, Rh and Pd, Journal of Catalysis, 40, p. 212-225, (1975).