微细腔内甲烷湿空气低温重整积炭特性的热力学分析

【摘要】：微细腔内重整积炭会引起催化剂失活和孔道堵塞,甲烷低温自热重整技术的提出,既有利于实现微燃烧器中甲烷的持续稳定燃烧,又能有效降低热点和减少积炭。通过热力学分析,探讨常压下反应温度低于973 K时微细腔内自热重整积炭的影响因素及重整特性。结果表明,温度、空碳比及水碳比对积炭生成有重要影响。微细腔内积炭含量随温度升高先增大后减小;贫氧环境下,空碳比和水碳比的增加不仅对减少积炭有效,对氢气产生也有利;同时,甲烷自热重整系统与无水系统相比减碳性能优越。甲烷质量流量为6.6 g/h、空碳比和水碳比分别为2和1时,积炭产生的温度为680 K～850 K,并在785 K达到积炭质量分数的最大值为0.66%,此时甲烷转化率和氢气质量含量分别为53.43%和2.37%;且消碳对应的空碳比和水碳比分别约为2.4和1.1。 【作者单位】： 重庆大学动力工程学院;
【关键词】： 微细腔 自热重整 积炭 无水系统 热力学分析
【基金】：国家自然科学基金(50876118) 教育部新世纪优秀人才计划资助项目(NECT-08-0605) 中央高校基本科研业务费资助项目(CDJXS11142231)
【分类号】：TK123
【正文快照】： 随着微型动力燃烧装置研究的深入,在解决高效稳燃的同时,重整催化燃烧引起的积炭问题越来越受到重视。在微通道内,碳氢化合物反应中沉积的炭层会给微设备带来许多严重的问题,如阻塞流道、压降升高、影响流体分布等,催化剂的活性表面也会因此明显减少[1]。目前,积炭研究主要集

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