超低浓度甲烷流态化催化燃烧特性与模型验证

【摘要】：采用实验研究和理论分析相结合的方法研究了体积分数为0.15~3%超低浓度甲烷在0.5%Pd/Al_2O_3(质量分数)催化颗粒鼓泡流态化状态下的催化燃烧特性,根据其在密相区和稀相区的流动及反应特点,建立了低浓度甲烷催化燃烧反应模型,并在不同温度、进气甲烷浓度、床层高度等工况下进行了模型预测及与实验数据的对比分析。研究结果表明:考虑了稀相区中催化颗粒飞溅,模型计算数据与实验数据吻合较好,误差在5%以内;反应器出口无量纲甲烷浓度随着床层温度的升高、进气甲烷浓度的降低以及床层高度的升高而降低;通过与活塞流,全混流反应模型的对比分析,进一步验证了所建立的数学模型能够较好地反映超低浓度甲烷在鼓泡流态化状态下的催化燃烧特性。 【作者单位】： 低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室(重庆大学);重庆大学动力工程学院;
【关键词】： 超低浓度甲烷 催化燃烧 鼓泡流态化 反应数学模型
【基金】：国家自然科学基金(No.51206200) 中央高校基本科研业务经费项目(No.CDJZR12140031)
【分类号】：TK16
【正文快照】： o前言超低浓度甲烷广泛存在于矿井抽采的煤层气等[3_4]对矿井通风气在催化逆流反应器燃烧进行了和化工废气中,其浓度和流量变化大,采用常规研究,发现甲烷浓度保持稳定才能保证装置的正常技术较难加以利用[1_2]。Gosiewski,Chou,Klvana运行,但是容易产生局部过热,导致催化剂失

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