微細通道內(nèi)甲烷部分催化氧化的反應(yīng)特性

【摘要】：基于詳細基元反應(yīng)機理,對微細通道內(nèi)Rh催化劑表面低濃度CH4部分催化氧化的反應(yīng)特性進行了數(shù)值研究,重點考察了進口溫度、CH4/O2體積比以及H2O對CH4部分催化氧化的影響。結(jié)果表明:在Rh催化劑表面,CH4的反應(yīng)為動力學(xué)控制,而O2的反應(yīng)為擴散控制;由于O2的高反應(yīng)性,CH4首先與O2發(fā)生氧化反應(yīng),完全氧化產(chǎn)物和部分氧化產(chǎn)物均有生成;當(dāng)O2被消耗以后,CH4與H2O發(fā)生重整反應(yīng),而CO2的重整反應(yīng)沒有發(fā)生;C/O體積比的增加會導(dǎo)致重整區(qū)積碳量的增加,從而CH4的轉(zhuǎn)化率以及部分氧化產(chǎn)物的生成量降低,甚至重整反應(yīng)停止;添加H2O能夠有效地抑制積碳,并促進H2和CO2的生成。 【作者單位】： 重慶大學(xué)能源與環(huán)境研究所;重慶大學(xué)低品位能源利用技術(shù)及系統(tǒng)教育部重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 甲烷部分催化氧化 微細通道 反應(yīng)特性 數(shù)值模擬
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51276207,50876118) 中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費資助項目(CDJXS11142231)
【分類號】：TK16
【正文快照】： 針對微型動力裝置內(nèi)CH4難以著火的現(xiàn)狀[1-3],不少學(xué)者提出摻入少量H2可以降低CH4的著火溫度并實現(xiàn)其穩(wěn)定燃燒[4-5]。相比于CH4,H2的價格過于昂貴,直接往CH4/空氣混合燃氣中摻入H2顯然不太經(jīng)濟。但H2本身可以通過CH4的重整或裂解反應(yīng)得到,將產(chǎn)生的H2混入后續(xù)燃燒的燃氣可以改

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