平板微反应器内甲烷催化部分氧化重整数值分析.pdfVIP

第 38卷 第 2期 化 　学 　工 　程 Vol. 38 No. 2 20 10年 2 月 　　　　　　　　　　　　　 CH EM ICAL EN GIN EER IN G (CH INA ) 　　　　　　　　　　　　 Feb. 20 10 平板微反应器内甲烷催化部分氧化重整数值分析 漆 　波 , 李隆键 , 崔文智 , 王 　锋 (重庆大学 动力工程学院 , 重庆 　400030) 摘要 :联合使用可以计算表面反应的化学反应动力学软件 CH EM K IN 4. 0 和计算流体力学软件 CFD ,对平板微反应 器中 Rh催化剂涂层上甲烷部分氧化重整制合成气进行了数值分析 ,并探讨了反应通道高度和长度对反应性能的 影响 。结果表明:在较短的接触时间内,能够得到较高的甲烷转化率和稳定的合成气组分 ,氢气与一氧化碳的摩尔 比在 1. 5—2. 0;在绝热边界条件下 ,反应通道高度增大 , 甲烷的转化率 、出口氢摩尔分数以及氢选择性降低 ,出口温 度升高 ;反应通道长度增大 , 甲烷的转化率 、出口氢摩尔分数以及氢选择性提高 ,出口温度降低 。 关键词 :平板微通道反应器 ;催化剂涂层 ; 甲烷部分氧化重整 中图分类号 : O 643. 3　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 :(20 10) Num er ica l ana ly sis of m ethane ca ta lytic partia lox ida tion reform ing in pla te m icroreactor Q I Bo, L I L ongj ian, CU IW en zh i, W A NG Feng ( Schoo l of Power Engineering, Chongqing U n iversity, Chongqing 400030 , Ch ina) A b stract:U sing the compu tational flu id dynam ic s ( CFD ) software and the chem ical reaction dynam ic s software CH EM K IN 4. 0 , a num erical sim u lation wa s conducted for the catalytic p artial oxidation reform ing of a m ixtu re of CH4 and dry air on catalyst Rh coating in a p late m icroreactor. The imp act of the heigh t and length of channel on the reaction of fueldry air wa s discu ssed. The calcu lation re su lts show that the catalytic p artial oxidation reform ing m ake s it po ssib le to realize the h ighefficiency conversion of CH4 and stab le mo lar ratio of H2 to CO ( 1. 52. 0) in short con tacting tim e; h igher channel can decrea se m ethane conversion , in let hydrogen mo lar fraction and hydrogen selectivity, and increa se ou tlet temp eratu re; longer channel can