本文研究在4mm石英管中以Pt/ZSM-5為催化劑,分別在恒溫預(yù)熱條件下和室溫環(huán)境下的乙烷催化燃燒反應(yīng),對(duì)比討論了當(dāng)量比、進(jìn)氣流速對(duì)以乙烷催化燃燒的影響,分析了轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物濃度、燃燒效率、反應(yīng)溫度等催化燃燒特性。在恒溫預(yù)熱實(shí)驗(yàn)中,乙烷催化燃燒主要含碳產(chǎn)物為二氧化碳、乙稀和一氧化碳。大當(dāng)量比大流速高爐溫利于乙稀的產(chǎn)生,當(dāng)量比2.5,流速0.2～0.5m/s時(shí),產(chǎn)氣中一氧化碳選擇性達(dá)到最大,可達(dá)50%。在貧燃區(qū)或化學(xué)當(dāng)量比工況下,乙烷轉(zhuǎn)化率高達(dá)90%,在富燃區(qū)下降明顯,流速0.2m/s左右時(shí),轉(zhuǎn)化率基本都達(dá)到最大值,流速大于0.2m/s后,轉(zhuǎn)化率持平而反應(yīng)溫度先下降后上升;貧燃區(qū)時(shí)流速和當(dāng)量比升高會(huì)使燃燒器沿程溫度最高點(diǎn)向進(jìn)氣上游移動(dòng),富燃區(qū)時(shí)流速對(duì)沿程溫度影響較小,最高溫度基本出現(xiàn)在催化劑進(jìn)口附近。在自穩(wěn)燃燒實(shí)驗(yàn)中,得到了 0.1-3m/s流速范圍內(nèi)的貧燃極限當(dāng)量比Φlean和富燃極限當(dāng)量比Φrich。Φlean在0.9-0.6之間變化,隨流升高速逐漸降低;Φrich在20-7之間變化,隨流速升高逐漸降低。乙烯選擇性各工況下均小于1%,隨當(dāng)量比先升高后降低,流速越大乙烯選擇性越大,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度比當(dāng)量比對(duì)乙烯選擇性影響更大。受外部溫度影響CO選擇性基本在Φ=1.5時(shí)達(dá)到峰值,然后一直下降。在流速0.2和0.5m/s時(shí)產(chǎn)物中出現(xiàn)了甲烷,但含量極低。各工況最大轉(zhuǎn)化率均未超過(guò)80%,最大轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)在流速0.1m/s,Φ=0.9。各流速下的乙烷轉(zhuǎn)化率在貧燃區(qū)隨當(dāng)量比升高而升高,在富燃區(qū)隨當(dāng)量比升高而降低。壁面最高溫度Tmax和壁面平均溫度Tave都隨當(dāng)量比和流速的升高而升高。壁面散熱損失率Qsurf/Qin隨流速升高而降低。對(duì)比恒溫預(yù)熱實(shí)驗(yàn)和自穩(wěn)燃燒實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)有外部熱源預(yù)熱條件下,對(duì)溫度要求較高的甲烷無(wú)法生成;乙稀的選擇性最大數(shù)值沒(méi)有太大變化;自穩(wěn)燃燒實(shí)驗(yàn)中CO選擇性比恒溫預(yù)熱實(shí)驗(yàn)中的更大,恒溫預(yù)熱實(shí)驗(yàn)的轉(zhuǎn)化率更高。對(duì)于反應(yīng)溫度,有外部熱源預(yù)熱條件下所有工況的反應(yīng)溫度都在500℃以上,普遍高于自穩(wěn)燃燒實(shí)驗(yàn)。對(duì)于貧燃燃燒極限,正丁烷乙烷甲烷。對(duì)于富燃燃燒極限,甲烷、乙烷和正丁烷都是隨著流速升高而下降的。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TK16
【部分圖文】：

邐１緒論逡逑計(jì)了一套微型熱電轉(zhuǎn)化裝置［１７］，如圖１．２。燃燒器為全硅材料，燃燒室尺寸逡逑８ｍｍｘ８ｍｍｘ0．４ｍｍ，采用薄加熱片點(diǎn)火，催化劑為Ｐｔ／Ｔｉ０２，經(jīng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)逡逑化效率為２．８％。逡逑對(duì)于微尺度光伏系統(tǒng)，主要組成部分包括：熱源、發(fā)射管、濾波器和低波逡逑段帶隙光伏陣列［１８】。新加坡國(guó)立大學(xué)的Ｙａｎｇ等人采用ＳｉＣ作為發(fā)射管，加上逡逑九層絕}懵瞬ㄆ骱鴕桓觶清澹徨澹渝澹獠牧系模繡澹終罅泄餐樽槌梢惶孜⒊叨裙夥低�，辶x鮮涑齬β士梢源锏劍埃梗玻�。栽熕基础上，Ｙａｎ＞i熱搜蟹⒘隋逡恢中灤腿忌掌饕環(huán)㈠義仙淦髂？�，通过该�？榭梢越忌掌魑財(cái)娜攘摳踩簧獗諉嫻枷蚶戳韉姆村義嫌ξ錚鸕餃攘墾泛馱と鵲淖饔�，大大提高了能量转化效率ＩＭ。灾X⒊叨熱煎義仙掌髦械囊攵囁捉櫓識(shí)怨夥鵲繾低炒戳司藪笥跋歟歟玻祝保蕁６囁捉櫓實(shí)膩義弦爰蟮母納屏巳忌詹鎘肴忌掌鞅諉嬤淶幕蝗惹榭

本文編號(hào)：2825035