دانلود مقالات ISI درباره بستر سیال + ترجمه فارسی

بستر سیال (به انگلیسی: Fluidized bed) اصطلاحی می باشد که در مهندسی شیمی و علوم وابسته است که به نوع خاصی از فرایندها گفته می شود که طی آن ذرات جامد جهت انجام فعل و انفعالات شیمیایی یا فیزیکی، در داخل جریانی از سیال تحت فشار به صورت سیال و معلق در آمده اند. کراکینگ کاتالیزوری سیال بستر نمونه شناخته شده ای از این نوع فرایند ها هستند که در تولید بنزین کاربرد فراوان دارد. مزایا و معایب بسترهای سیال برای عملیات صنعتی مزایا عبارتند از: جریان ملایم و مایع مانند ذرات اجازه می دهد که عملیات به صورت اتوماتیک و به طور ساده کنترل شود. مخلوط شدن سریع جامدات باعث ایجاد شرایط یکنواخت و جلوگیری از ایجاد نقاط داغ و سادگی و اطمینان کنترل می شود. در مقابل تغییرات سریع به آرامی عملکرد نشان می دهد. گردش ذرات جامد بین دو بستر سیال امکان برداشت(یا اضافه ) کردن مقدار زیاد حرارت تولید شده)یا مورد نیاز( راکتورهای بزرگ را فراهم می کند. برای عملیات در مقیاس بزرگ مناسب هستند. در مقایسه با سایر روش های تماس، سرعت انتقال جرم و حرارت بالاست. شدت انتقال حرارت بالا می باشد، در نتیجه سطح انتقال حرارت نسبتاً کمتری نیاز است. معایبشان عبارتند از: برای بسترهای حبابی شامل ذرات ریز، نحوه جریان گاز و انحراف از حالت ایده آل باعث بهره پایین تماس می گردد. زمان اقامت دانه های جامد کاتالیست متفاوت است. این موضوع به علت مخلوط شدن ذرات در بستر و خروج تصادفی آنها می باشد. این موضوع باعث فراوری غیر یکنواخت کاتالیست در احیاکننده می شود که نتیجه آن کم شدن بهره عملکرد است. ذرات شکننده، خرد شده و توسط گاز به بیرون حمل می شوند که بایستی جایگزین شوند. خوردگی لوله ها و ظروف به وسیله اصطکاک با ذرات می تواند جدی باشد. مزایای اقتصادی قابل توجه بستر سیال عامل اصلی استفاده موفقیت آمیزِ این دستگاه در صنعت می باشد. اما چنین موفقیتی بستگی به شناخت و فائق آمدن بر معایبشان دارد. فرایند کراکینگ بستر سیال فرآیند FCC، فرآیندی است با تکنولوژی پیچیده که برای ارتقا مواد سنگین نفتی (Up Grading) کاربرد دارد این فرآیند جهت کراکینگ برش های سنگین هیدروکربنی بکار برده می‌شود. فرآیند FCC، یکی از مهمترین فرآیندهای پالایشگاهی است که هدف عمده آن، تبدیل برش‌های سنگین و کم ارزش نفتی به فرآورده‌های با ارزش و سبک است. خوراک این واحد نفت گاز حاصل از برج خلاء است و محصولات آن گازهای سبک، الفین­های سبک (پروپیلن)، بنزین، گازوییل سبک و سنگین است. بسترهای سیال شده در بسیاری از فرآیندهای شیمیایی به عنوان راکتور مورد استفاده قرار گرفته­اند که از آن جمله می­توان به تولید انیدرید فتالئیک، سنتز فیشر تروپش، تولید آکریلو نیتریل­، تولید مونومر ملامین، تهیه مونومر وینیل استات، تولید دی کلرید اتیلن، فرآیند شکست کاتالیزوری هیدروکربورها، پلیمریزاسیون الفین­ها، احتراق ذغال سنگ و فرآیندهای بیولوژیکی اشاره کرد. راکتور بستر سیال نوع دیگری از راکتورهای کاتالیزوری، راکتور بستر سیال می باشد. در راکتور بستر سیال همانند راکتور مخلوط شونده، محتویات داخل راکتور اگرچه غیر متجانس می باشند ولی به خوبی با یکدیگر مخلوط شده و باعث توزیع یکنواخت دما در تمام نقاط راکتور می گردند. به دلیل توزیع مناسب حرارت در داخل این راکتورها مشکل نقاط داغ وجود ندارد راکتور بستر سیال یک نوع از انواع راکتور است که می­تواند برای انجام واکنش­های شیمیایی چندفازی استفاده شده و در زمینه تولید بنزین و دیگر سوخت­ها، بسیاری از پلیمرها مانند لاستیک، کلرید وینیل، پلی­اتیلن و استایرن، واحدهای انرژی هسته­ای، سوزاندن زغال سنگ و واحد تصفیه آب بکار می­رود. از مزایای راکتور بستر سیال می­توان به اختلاط یکسان ذرات بواسطه رفتار ذاتی شبه سیالی مواد جامد، گرادیان دمایی یکسان در نقاط مختلف بستر، توانایی عملکرد در حالت پیوسته و امکان ایجاد محصولات متنوع با بازده بالا، اشاره کرد. البته راکتور بستر سیال، معایبی نسبت به راکتور بستر ثابت داراست که می­توان به افزایش اندازه راکتور به واسطه انبساط مواد، توان پمپاژ برای تعلیق ذرات، و فرسایش اجزای درونی راکتور اشاره کرد. در سالهای اخیر استفاده از بسترهای سیال در تولید انرژی رو به افزایش است. تولید انرژی از سوختهای فسیلی به علت محدودیت منابع آن و اثرات زیست محیطی امروزه خیلی مورد بحث قرار میگیرد و چشمانداز آینده انرژی بسوی استفاده بیشتر از منابع پاک و تجدیدپذیر انرژی است. بیوماس بعنوان یکی از منابع مهم انرژی است که تجدیدپذیر هم میباشد و بعد از نفت، گاز و ذغال سنگ بالاترین اهمیت را دارد.