异形甲烷蒸汽转化催化剂传质传热耦合数学模型

【摘要】：针对甲烷蒸汽转化催化剂异形化过程中理论研究困难、性能数据主要依靠实测的问题,建立了适用于异形甲烷蒸汽转化催化剂的传质-传热耦合三维数学模型,用有限元法求解,求解方法简单、快速、精确。应用本模型计算了七孔球形转化催化剂的效率因子,获得了催化剂粒内的浓度、温度、反应速率、温度梯度分布。效率因子模型值与实验值较为吻合,平均相对误差8 22%。模拟结果表明:七孔球形催化剂效率因子在0 2～0 4之间,粒内存在10～16℃的温差,不能视为等温;催化剂粒内浓度、温度变化剧烈,有效反应区仅存在于靠近催化剂外表面的较小范围内,粒内存在较大的死区。 【作者单位】： 四川大学化工学院 四川天一科技股份有限公司 四川大学化工学院 四川大学化工学院
【关键词】： 异形催化剂 甲烷蒸汽转化 效率因子 数学模型 有限元
【分类号】：O643.3
【正文快照】： 0　前言甲烷蒸汽转化催化剂从常规的球形、柱形,发展到多孔圆柱、多孔球形、车轮形等,异形化研究取得了很大进展[1],主要目的是提高催化剂的效率因子,降低固定床反应器中的压降,但目前异形催化剂的性能数据主要依靠实测。对于常规外形转化催化剂的效率因子,文献中已有比较完

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