多孔泡沫陶瓷材料内甲烷富燃制氢过程的数值研究

【摘要】：采用一维两相体积平均模型和详细的甲烷化学反应机理GRI3.0,对泡沫陶瓷多孔介质内充分发展的富燃及超富燃甲烷重整制氢过程进行准稳态数值模拟,考察燃烧波波速、进口气流速度及当量比三者之间的关系,分析它们对多孔介质内的温度和组分分布以及对氢气产率、甲烷转化率、氢气选择性和CO选择性的影响.结果表明,燃烧波波速随当量比和进口气流速度的增大而增大;当量比为2~3及燃烧波波速大于0.4mm/s时,氢气产率达50%以上,并随燃烧波波速的增加而增大;当量比大于2时,氢气选择性在50%以上;当量比为1.8~2及燃烧波波速大于0.4mm/s时,CO选择性在80%以上. 【作者单位】： 中国科学技术大学热科学与能源工程系;
【关键词】： 多孔介质燃烧 燃烧波波速 超绝热火焰温度产氢效率 氢气选择性
【基金】：国家重点基础研究发展计划(“863”计划)(批准号:2007AA05Z105) 中国博士后科学基金项目(批准号:20080440713)资助
【分类号】：TQ116.2
【正文快照】： 氢气在许多工业过程中消耗量很大.目前由于氢气燃烧的零污染效应使其在电动汽车燃料电池中获得了广泛的应用[1].但氢气直接作为电动汽车燃料却具有难以携带、难以贮存等缺点,因此一般是将富氢物质通过特殊装置在线转化为氢气.一般的甲烷部分氧化重整制氢装置不但结构复杂,而

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