甲烷與正丁烷微小尺度催化燃燒性能比較
本文選題:甲烷 + 正丁烷。 參考:《化工學(xué)報(bào)》2017年03期
【摘要】:對(duì)微圓管內(nèi)甲烷和正丁烷在Pt/ZSM-5上的催化燃燒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,獲得并分析了二者的穩(wěn)燃范圍、產(chǎn)物濃度、壁溫分布和壁面散熱等燃燒性能。發(fā)現(xiàn)在富燃條件下甲烷和正丁烷能夠在大當(dāng)量比下實(shí)現(xiàn)催化自穩(wěn)燃燒。相同流量下正丁烷穩(wěn)燃當(dāng)量比范圍寬于甲烷,貧燃范圍在0.4附近。流量由200 ml·min~(-1)增大至1000 ml·min-1,甲烷和正丁烷轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)大幅下降。在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),正丁烷和甲烷的轉(zhuǎn)化率差異不大。化學(xué)當(dāng)量比條件下隨流量增大,正丁烷的轉(zhuǎn)化率在600 ml·min~(-1)開(kāi)始高于甲烷。甲烷和正丁烷能夠在散熱比例高達(dá)70%的情況下自穩(wěn)催化燃燒且轉(zhuǎn)化率在95%以上。相同流量下,與甲烷相比,正丁烷催化燃燒的壁溫、散熱功率和散熱比例都更高。整體來(lái)看,正丁烷催化穩(wěn)燃范圍較甲烷略寬,兩者轉(zhuǎn)化率曲線相近,放熱功率和壁面散熱功率相差較小,正丁烷在必要時(shí)可作為甲烷的替代燃料。
[Abstract]:The catalytic combustion of methane and n-butane on Pt / ZSM-5 in a microtube was studied experimentally. The combustion properties such as stable combustion range, product concentration, wall temperature distribution and wall heat dissipation were obtained and analyzed. It is found that methane and n-butane can achieve catalytic autostable combustion under the condition of rich combustion. At the same flow rate, the equivalent ratio of n-butane stable combustion is wider than that of methane, and the lean combustion range is about 0.4. When the flow rate increased from 200ml to 1000 ml min-1, the conversion of methane and n-butane decreased significantly. In the experimental range, the conversion of n-butane and methane has little difference. The conversion of n-butane began to be higher than that of methane at 600ml / min ~ (-1) with the increase of flow rate under the condition of chemical equivalent ratio. Methane and n-butane can be self-stabilized catalytic combustion with conversion of more than 95% when the heat dissipation ratio is up to 70%. At the same flow rate, the wall temperature, heat dissipation power and heat dissipation ratio of n-butane catalytic combustion are higher than those of methane. On the whole, the range of n-butane catalytic stable combustion is slightly wider than that of methane, and the conversion curve is similar, and the difference between exothermic power and wall heat dissipation power is small. N-butane can be used as a substitute fuel for methane when necessary.
【作者單位】: 浙江大學(xué)能源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51336010) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目(2016FZA4011)~~
【分類(lèi)號(hào)】:O643.36
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,本文編號(hào):2027249
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