微细通道内甲烷部分催化氧化的反应特性

【摘要】：基于详细基元反应机理,对微细通道内Rh催化剂表面低浓度CH4部分催化氧化的反应特性进行了数值研究,重点考察了进口温度、CH4/O2体积比以及H2O对CH4部分催化氧化的影响。结果表明:在Rh催化剂表面,CH4的反应为动力学控制,而O2的反应为扩散控制;由于O2的高反应性,CH4首先与O2发生氧化反应,完全氧化产物和部分氧化产物均有生成;当O2被消耗以后,CH4与H2O发生重整反应,而CO2的重整反应没有发生;C/O体积比的增加会导致重整区积碳量的增加,从而CH4的转化率以及部分氧化产物的生成量降低,甚至重整反应停止;添加H2O能够有效地抑制积碳,并促进H2和CO2的生成。 【作者单位】： 重庆大学能源与环境研究所;重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室;
【关键词】： 甲烷部分催化氧化 微细通道 反应特性 数值模拟
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51276207,50876118) 中央高校基本科研业务费资助项目(CDJXS11142231)
【分类号】：TK16
【正文快照】： 针对微型动力装置内CH4难以着火的现状[1-3],不少学者提出掺入少量H2可以降低CH4的着火温度并实现其稳定燃烧[4-5]。相比于CH4,H2的价格过于昂贵,直接往CH4/空气混合燃气中掺入H2显然不太经济。但H2本身可以通过CH4的重整或裂解反应得到,将产生的H2混入后续燃烧的燃气可以改

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