双催化层固定床甲烷化反应器CFD模拟

【摘要】：温度分布直接影响着固定床甲烷化反应器的甲烷产量和设备安全性。以年产12.75亿立方煤制天然气绝热甲烷化反应器为研究对象,在建立真实设备三维模型的基础上,利用ANSYS-CFX有限元数值模拟的方法,建立多孔介质内化学反应、热交换与质量传递的气-固两相反应器模型,获得了双段固定床甲烷化反应器内部温度、压力、速度场的分布规律及甲烷产率分布。对不同床层结构对应的特征场分布进行了探索,分析了床层结构对各特征场分布的影响,确定了床层结构优化方案,MCR催化剂床层出口处支撑延长的结构更有利于温度场沿反应器径向的均匀分布和甲烷质量分数的提高。对反应器入口温度、空速、压力对特征参数分布的影响进行了研究,提出了针对本工艺的允许入口参数波动范围。 【作者单位】： 新疆大学化学化工学院;
【关键词】： 固定床 甲烷化反应器 数值模拟 有限元 场分布 计算流体力学
【基金】：国家自然科学基金项目(21366032)~~
【分类号】：TQ545
【正文快照】： Kay words:fixed-bed;mathanation reactor;numerical simulation;finite element;field profile;CFD引言在煤制天然气过程中,甲烷化技术是其关键技术之一。我国天然气使用量占总能源的比例不及世界平均水平,随着能源清洁要求越来越高,天然气在能源结构中的地位日益突出。甲烷

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