迅速、強放熱的甲烷化反應特性一直是其反應器研究中不可避免的難題,而以原料氣作為固體催化劑顆粒流化介質(zhì)的循環(huán)流化床反應器擁有更好的傳質(zhì)傳熱效率,是理想的甲烷化反應器,然而目前對反應器內(nèi)的氣-固兩相流動狀態(tài)以及甲烷化反應過程的了解并不全面。本文在建立循環(huán)流化床反應器三維模型基礎之上,引入MP-PIC模型,在CPFD軟件中對高通量循環(huán)流化床反應器內(nèi)催化劑顆粒的分布規(guī)律及甲烷化反應過程進行了數(shù)值模擬分析。首先,根據(jù)冷態(tài)試驗裝置建立同比例尺寸全回路幾何模型,針對高通量循環(huán)流化床提升管中的氣固流動特性展開數(shù)值�；�,分析了操作條件（氣速U_g、初始物料量M_p、操作壓力P）對催化劑顆粒在提升管軸向、徑向流動特性（體積分布、速度分布）的影響規(guī)律。然后,在氣固兩相流動基礎上耦合甲烷化反應動力學模型,進行熱態(tài)模擬并使用文獻中報道的實驗數(shù)據(jù)驗證了模擬結(jié)果;提取了甲烷化循環(huán)流化床反應器的內(nèi)部流場、溫度場以及組分濃度分布規(guī)律,分析了催化劑顆粒流動特性對甲烷化產(chǎn)率的影響;數(shù)值研究了不同溫度、入口氣速、壓力及原料氣H₂/CO比值下反應器內(nèi)的甲烷生成過程;... 

【文章來源】：新疆大學新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

魯奇甲烷化工藝流程

圖 1-2 戴維甲烷化工藝流程[23]Fig.1-2 Process flow of Davy Methanation[23]（3）Topsoe 技術(shù)（TREMP 技術(shù)）TREMP 技術(shù)由丹麥 Topsoe 公司開發(fā)。采用多級甲烷化反應器串聯(lián)的方式，第一反應器配套高溫催化劑MCR-2X，出口溫度675℃，甲烷轉(zhuǎn)化率高循環(huán)比小，因此成本較低[24]。新疆伊犁慶華煤制氣項目采用的就是該工藝。工藝流程如圖1-3 所示：

甲烷轉(zhuǎn)化率高循環(huán)比小，因此成本較低[24]。新疆伊犁慶華煤制氣項目采用的就是該工藝。工藝流程如圖1-3 所示：圖 1-3 托普索甲烷化工藝流程[18]Fig.1-3 Process flow of Topsoe Methanation[18]1.2.2 流化床甲烷化工藝研究進展固定床甲烷化的技術(shù)逐漸成熟，同時其弊端也逐漸的暴露出來：首先固定床


本文編號：3608020