Φιλικές προς το περιβάλλον διεργασίες απονιτροποίησης deNOx σε καταλύτες αξιοποιώντας νανοϋλικά με μίκρο-/μέσο-πόρους

Χρηματοδότηση: GSRT (Bilateral Greek-USA program USA-032)

Συμμετέχοντες: ΕΚΕΤΑ/Ι.Δ.Ε.Π., Simtec

Κατά τη συμμετοχή της στο πρόγραμμα, η Simtec ανέπτυξε ένα μοντέλο CFD για τη μελέτης της απονιτροποίησης (deNOx) σε έναν αναγεννητή καταλυτικής πυρόλυσης ρευστοστερεάς κλίνης (Fluid Catalytic Cracking ή FCC). Αυτό έκανε εφικτή τη μελέτη για τη μείωση των συνολικών επιπέδων εκπομπής NOx, που είναι και η κύρια μέριμνα για τη φιλική προς το περιβάλλον λειτουργίας μίας μονάδας FCC. Χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Ansys Fluent για την αριθμητική προσομοίωση της αντιδρώσας ροής αερίων-σωματιδίων στον αναγεννητή της μονάδας FCC, μαζί με τη διαδικασία απονιτροποίησης της αέριας φάσης στη μονάδα Εκλεκτικής Καταλυτικής Αναγωγής (Selective Catalytic Reduction ή SCR). Ένας από τους κύριους στόχους του προγράμματος ήταν η εκτίμηση της μείωσης του NOx από τα καυσαέρια της μονάδας του αναγεννητή FCC.

Αναπτύχθηκε ένας αναλυτικός μηχανισμός κινητικής των χημικών αντιδράσεων, αποτελούμενος από 132 χημικές ουσίες και 769 στοιχειώδεις αντιδράσεις. Ο μειωμένος μηχανισμός αντιδράσεων δημιουργήθηκε με το Ansys Chemkin και αποτελούταν από 23 χημικές ουσίες και 92 αντιδράσεις. Το μοντέλο που αναπτύχθηκε χρησιμοποιήθηκε από το Fluent για την αξιολόγηση υπαρχόντων δεδομένων κατάλυσης και την πρόβλεψη της απόδοσης του συστήματος κατάλυσης στις συνθήκες ρευστοστερεάς κλίνης. Αξίζει να σημειωθεί ότι η παρούσα εργασία αποτελεί την πρώτη επιτυχή προσομοίωση αναγεννητή της μονάδας FCC με χρήση πολυφασικής προσομοίωσης CFD και λεπτομερούς χημείας.

Εργαλεία Ansys: Ansys Fluent, Ansys Chemkin