弯管型微反应器内甲烷水蒸气重整制氢特性

【摘要】：为提高碳氢燃料的高效清洁利用,采用详细反应机理对弯管型微反应器内甲烷水蒸气催化重整制氢特性进行数值模拟,研究了速度、催化壁面温度、水碳(质量)比、隔板等因素对甲烷水蒸气催化重整反应特性的影响。结果表明,增加速度可降低甲烷重整反应;当温度T≤1 200K时,可通过增加温度来提高甲烷的转化和氢气的生成,当T1 200K以后,增加温度对甲烷重整反应起抑制作用;增加水碳比可提高甲烷转化率,却降低出口氢气质量分数。温度T=1 200K、速度v=0.5m/s、水碳(质量)比β=2时有利于甲烷重整反应的发生。增加隔板可有效提高甲烷转化和氢气生成,但对单位催化壁面面积的甲烷转化率影响很小。 【作者单位】： 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室;重庆大学动力工程学院;
【关键词】： 甲烷 催化重整 制氢 弯管 微反应器 数值模拟
【基金】：国家自然科学基金资助项目(50906103,51276207) 重庆市科技人才培养计划资助项目(CSTC2013KJRC-QNRC90002)
【分类号】：TQ116.2
【正文快照】： 随着人们对能源、环境问题的日益重视,碳氢燃料的高效清洁利用已成为当前的研究热点之一。天然气以其储量丰富、燃烧效率高、污染小和储能密度大而被认为是未来理想的替代能源,很多研究者对甲烷的催化燃烧特性进行了研究[1]。天然气的主要成分是甲烷,它是最稳定的饱和烃。由于

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

催化壁面对微型燃烧腔内甲烷燃烧影响的数值模拟    闫云飞;张力;冉景煜;

甲烷微通道内催化燃烧有关转化率的讨论    焦健;钟北京;

微型燃烧器预混腔内催化重整、积碳及流动特性模拟    闫云飞;张力;冉景煜;唐强;邱赟;马盟;

不同雷诺数下90°弯管内流动特性的数值研究    孙业志;胡寿根;赵军;仲志刚;

微环形腔内有氧条件下CH_4/H_2O/CO_2催化重整反应特性数值研究    闫云飞;张力;牛立祥;冉景煜;涂维峰;

90°弯管内湍流流动的数值模拟    潘忠兴;侯成仁;闫芳;

反应条件对Ni-CaO-ZrO_2催化剂上CH_4-CO_2重整反应及积炭的影响    孙楠楠;闻霞;王峰;彭伟才;肖福魁;魏伟;孙予罕;李海;

催化重整反应加氢对预混气火焰传播速度的影响    覃川,王越男,傅维标

弯曲微通道周期性流动和液体混合效率分析    张保柱,吴健康

微型动力机电系统研究进展与关键问题分析    闫云飞;刘科;张力;

催化壁面对微型燃烧腔内甲烷燃烧影响的数值模拟    闫云飞;张力;冉景煜;

微型燃烧器预混腔内催化重整、积碳及流动特性模拟    闫云飞;张力;冉景煜;唐强;邱赟;马盟;

CH_4/CO_2反应对微细腔内CH_4/H_2O镍基催化重整反应的影响    冉景煜;牛立祥;张力;闫云飞;

微细腔内变组分CH_4/O_2/H_2O自热重整积碳特性    冉景煜;涂维峰;闫云飞;陈兵兵;

氧碳比对微细腔内自热重整积碳的影响    冉景煜;涂维峰;赵柳洁;

Ni/Rh催化剂下微通道甲烷自热重整制氢特性研究    张力;杨鑫;闫云飞;杨仲卿;

基于FLUENT的弯管内部流场的数值模拟    邱立杰;张国福;郝明;

阀体后90°圆形弯管内部流场的数值模拟    魏志;王玉璋;

除尘弯管气动防磨性能研究    杨金梅;幸福堂;

船用发电机转子耦合温度场的数值模拟    姚寿广;熊正强;刘飞;

微细通道内甲烷湿空气低温自热催化重整反应理论分析及实验研究    赵柳洁

电磁力扰动作用下微管道中液体流动与混合的特性研究    郭春海

微尺度燃烧及其热电转化基础研究    张永生

生物添加剂对汽油机性能影响及其作用机理的研究    李琦

微型燃烧器内甲烷催化燃烧特性数值研究及实验    闫云飞

微型燃烧器内燃烧与传热特性研究    李艳霞

掺氢汽油机燃烧与排放特性的试验研究    汪硕峰

撞击流微混合器的结构、性能及其在沉淀过程中的应用研究    李友凤

正丁烷的微尺度催化着火与燃烧    杨帆

狭缝型微型燃烧器的催化燃烧特性研究    豆庆民

微细腔内甲烷自热重整催化产氢暂态特性数值模拟及实验研究    张苗

微通道内甲烷催化燃烧的数值模拟研究    马盟

多联产中不同成分粗煤气的基本燃烧特性的研究    乔红飞

微型燃烧器内甲烷预混催化燃烧的数值模拟    邱赟

筒式搅拌器的研制及其搅拌性能研究    秦学民

微流体系统的数值模拟    汪洪丹

上游弯管对T型管道内流体流动和传热的影响研究    刘素梅

船用发电机转子内部流场与温度场的数值模拟    熊正强

微型反应器内甲烷催化自热重整反应特性数值模拟    刘科

90°弯曲圆管内流动数值模拟    樊洪明;张达明;赵耀华;胡家鹏;

La_2NiO_4/Al_2O_3催化剂上CH_4/CO_2的重整    刘炳泗,巩家志,区泽棠

CE_(1-X)ZR_XO_2的氧化还原性能及其对CO_2重整CH_4反应的影响    叶青;徐柏庆;

Ni/La_2O_3/α-Al_2O_3中的高温脱附氢促进CH_4/CO_2重整反应的初活性    崔月华;徐恒泳;葛庆杰;毕亚东;王玉忠;侯守福;李文钊;

介孔Ni/CaO-ZrO_2纳米复合物催化甲烷和二氧化碳重整    刘水刚;李军平;赵宁;魏伟;孙予罕;

Ni系水蒸气转化催化剂上积炭和消炭的机理探讨    董国兴，张鎏

新型纳米介孔二氧化锆担载的镍基催化剂甲烷干气重整性能评价    赵雅郡,刘欣梅,钱岭,阎子峰

90°弯道内紊流的试验研究    马材芬,史峰,徐忠

甲烷微尺度催化燃烧的数值模拟    钟北京,洪泽恺

甲烷微通道内催化燃烧有关转化率的讨论    焦健;钟北京;

甲烷在多孔介质中过滤燃烧制氢的数值模拟    解茂昭;马坤;芦宁;史俊瑞;

沉淀方式对Ni-Cu/ZrO_2-CeO_2-Al_2O_3催化剂甲烷自热重整制氢性能的影响    蔡秀兰;林维明;

镍盐的焙烧温度对Ni-Cu/ZrO_2-CeO_2-Al_2O_3催化剂在甲烷自热重整制氢中的影响    蔡秀兰;董新法;林维明;

FLUENT技术在工业管道设计中的应用    姜小放;曹西京;司震鹏;

弯管中液固两相流及壁面碰撞磨损的数值模拟    张少峰;曹会敏;刘燕;高聪;

煤矿区煤层气制氢技术的探讨    陶鹏万;古共伟;

弯管中液固两相流固粒对壁面磨损的数值模拟    张继军;曹会敏;张少峰;

天然气水蒸汽重整商品催化剂上的沼气重整制氢    徐军科;周伟;王晓蕾;任克威;潘相敏;陈华强;王业勤;马建新;

微细腔内甲烷湿空气预混催化重整产氢特性    冉景煜;胡建红;张力;唐强;

吸附强化的甲烷水蒸汽重整制氢反应特性    贺隽;吴素芳;

新型整体式微纤结构化的高效氨分解制氢反应器    路勇;王红;刘晔;何鸣元;

甲醛为电子给体光催化制氢    李越湘;李树本;俞飞;

半导体催化剂修饰改性光催化制氢的研究    吕功煊;

生物质水蒸气气化及蓄热陶瓷重整制氢研究    高宁博;李爱民;

改性二氧化钛可见光分解水制氢研究进展    周雪锋;杨祝红;何明;陆小华;

新型可见光分解水制氢MoS_2/CdS复合光催化剂的研究    陈国萍;李冬梅;李凡;罗艳红;孟庆波;

太阳能光电化学制氢综述    黄曙良;郭烈锦;

太阳能光电化学制氢综述    黄曙良;郭烈锦;

可见光催化染料敏化TiO_2产氢研究    靳治良;张晓杰;吕功煊;李树本;

水滑石衍生CuZnAl催化剂及甲醇蒸汽重整制氢的研究    汤颖;朱萍;路勇;何鸣元;

小水电制氢闯出一条低成本新路    王亚丽

超临界水反应器实现连续制氢    徐岩

新型催化剂：制氢成本低    

以煤制氢 净化未来    本报记者 张长山

空气产品公司在四川建制氢厂    记者 郁红

南化公司9万吨制氢项目建设开工    记者 叶迎春

秸秆厌氧发酵制氢产气量提高    钱伯章

德利用阳光开发出水制氢简易方法    记者 顾钢

用水制氢有简便廉价方法    钱伯章

有序推进煤制氢项目技术准备    曾天舒

卧螺离心机螺旋输送器结构、强度及其转鼓内的流场研究    黄志新

搅拌槽内宏观及微观混合的实验研究与数值模拟    闵健

氨分解制氢与钯膜分离氢的研究    张建

移动床中固体颗粒运动与传热的研究    武锦涛

电晕放电甲醇分解制氢及其模拟研究    李慧青

高温堆甲烷蒸汽重整制氢系统的研究    银华强

生物油重整制氢/富氢合成气以及费托液体燃料的合成    王兆祥

介孔CeO_2的制备及其负载Au-Pd催化剂甲醇部分氧化制氢性能的研究    李苑

窑尾预分解系统冷模流场研究    陈思维

薄膜蒸发器蒸发过程数值模拟及其CAD系统开发    贺小华

分子蒸馏传热与传质过程数值模拟及实验研究    闫广

质子交换膜燃料电池接触电阻的数值模拟分析    高鹏

固—液分离水力旋流器的性能研究    苏阳

基于FLUENT软件的水力空化数值模拟    王智勇

液液离心分离设备性能研究    徐上峰

高强混凝土试验及破坏过程模拟    刘冰

旋风预热器单体的数值模拟    陈钰

多孔陶瓷二次干燥技术与应用研究    刘海燕

含碳水泥生料球预热预分解过程的数值研究    酒少武

旋转式Kenics型混合器混合性能及流动特性研究    姬宜朋