甲烷干氣重整（DRM）將甲烷轉(zhuǎn)化和溫室氣體CO2資源化利用相結(jié)合,適于生產(chǎn)具有較低H2/CO比的合成氣。然而,在實(shí)際的DRM工業(yè)開發(fā)過程中存在反應(yīng)器內(nèi)溫度梯度過大和積炭現(xiàn)象嚴(yán)重的問題。針對(duì)這些問題,本文研究了反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和操作條件對(duì)管式反應(yīng)器內(nèi)熱效應(yīng)的影響,并且結(jié)合平衡氣原理和反應(yīng)器模型探究了反應(yīng)器內(nèi)的積炭行為。本文首先采用Gibbs自由能最小化法,研究了溫度、壓力和進(jìn)料比對(duì)熱力學(xué)平衡組成及轉(zhuǎn)化率的影響;再者結(jié)合平衡氣原理繪制出熱力學(xué)積炭面積圖,考察了溫度和壓力對(duì)熱力學(xué)積炭曲線的影響。熱力學(xué)研究表明石墨碳比晶須碳更容易生成,此外大于700℃時(shí)升高溫度和降低壓力可以使DRM反應(yīng)體系的積炭風(fēng)險(xiǎn)減小。然后采用反應(yīng)器反應(yīng)-傳質(zhì)-傳熱過程模擬計(jì)算,探究了反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和操作條件對(duì)兩類工業(yè)化反應(yīng)器（TR1和TR2）性能的影響。反應(yīng)器模擬結(jié)果表明:對(duì)催化劑進(jìn)行適當(dāng)稀釋和采用較小的管徑都可以很好地控制管式反應(yīng)器內(nèi)溫度的變化,而提高進(jìn)料溫度對(duì)管式反應(yīng)器的性能基本沒有影響;增大進(jìn)料總壓力會(huì)降低溫度梯度和甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率;進(jìn)料CH4/CO2的比例不會(huì)顯著影響管式反應(yīng)器內(nèi)的溫度分布,但是會(huì)嚴(yán)重影響甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．２?ＪＯＧＭＥＣ?ＧＴＬ中試裝置（每天７桶）Ｉ７１）??ｒｌｅｒ?ｄ．??

圖２．１工業(yè)管式轉(zhuǎn)化爐的基本操作原理（ａ＞和代表性照片（ｂ）ｌ？〗??Ｆｉｇ．?２．１?（ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓ?ｏｆ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ａｎｄ?（ｂ）?ａｃｔｕａｌ?ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ?ｏｆ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ?ｒｅｆｏｒｍｅｒｓ．??

圖３．１?Ａｓｐｅｎ?Ｐｌｕｓ中的Ｇ丨ＢＢＳ反應(yīng)器模塊??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]半焦炭催化甲烷裂解及動(dòng)力學(xué)特性[J]. 張國杰,張永發(fā),張猛,趙煒.  現(xiàn)代化工. 2009(S1)
[2]氣流量和煤樣粒度對(duì)煤焦-CO2氣化反應(yīng)的影響[J]. 周靜,龔欣,于遵宏.  煤炭轉(zhuǎn)化. 2003(02)
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博士論文
[1]炭催化CH4-CO2重整反應(yīng)器及其過程模擬研究[D]. 成海柱.太原理工大學(xué) 2014
[2]復(fù)合氧化物負(fù)載的鎳基催化劑上甲烷二氧化碳重整反應(yīng)及其機(jī)理研究[D]. 郭建軍.浙江大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3079182