雙催化層固定床甲烷化反應(yīng)器CFD模擬

【摘要】：溫度分布直接影響著固定床甲烷化反應(yīng)器的甲烷產(chǎn)量和設(shè)備安全性。以年產(chǎn)12.75億立方煤制天然氣絕熱甲烷化反應(yīng)器為研究對(duì)象,在建立真實(shí)設(shè)備三維模型的基礎(chǔ)上,利用ANSYS-CFX有限元數(shù)值模擬的方法,建立多孔介質(zhì)內(nèi)化學(xué)反應(yīng)、熱交換與質(zhì)量傳遞的氣-固兩相反應(yīng)器模型,獲得了雙段固定床甲烷化反應(yīng)器內(nèi)部溫度、壓力、速度場(chǎng)的分布規(guī)律及甲烷產(chǎn)率分布。對(duì)不同床層結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的特征場(chǎng)分布進(jìn)行了探索,分析了床層結(jié)構(gòu)對(duì)各特征場(chǎng)分布的影響,確定了床層結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案,MCR催化劑床層出口處支撐延長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)更有利于溫度場(chǎng)沿反應(yīng)器徑向的均勻分布和甲烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高。對(duì)反應(yīng)器入口溫度、空速、壓力對(duì)特征參數(shù)分布的影響進(jìn)行了研究,提出了針對(duì)本工藝的允許入口參數(shù)波動(dòng)范圍。 【作者單位】： 新疆大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 固定床 甲烷化反應(yīng)器 數(shù)值模擬 有限元 場(chǎng)分布 計(jì)算流體力學(xué)
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(21366032)~~
【分類號(hào)】：TQ545
【正文快照】： Kay words:fixed-bed;mathanation reactor;numerical simulation;finite element;field profile;CFD引言在煤制天然氣過程中,甲烷化技術(shù)是其關(guān)鍵技術(shù)之一。我國(guó)天然氣使用量占總能源的比例不及世界平均水平,隨著能源清潔要求越來越高,天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的地位日益突出。甲烷

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