空气添加方式对甲烷自热重整、制氢特性影响的热力学分析

【摘要】：应用热力学平衡常数法分析了空气的稀释添加和取代添加方式对甲烷自热重整、制氢特性的影响,结果表明:增加空碳比时,两种添加方式都使甲烷水蒸气重整反应程度降低,以至于逆向;水气转换反应程度在稀释添加时逐渐升高,取代添加时则降低。增大空碳比α,稀释添加方式促进H2产生和CH4转化,而取代添加方式则起抑制作用,当空碳比α与0.5倍的水碳比β之和α+0.5β=const=2,α从0增大到1,稀释添加时CH4转化率由94.54%上升到97.89%,取代添加时由99.11%下降到78.02%。空碳比对稀释添加方式下的H2/CO摩尔比几乎无影响,在const=2,α为0～2时H2/CO摩尔比保持在4.3～4.4之间;当α为0、1和2时取代添加方式H2/CO摩尔比急剧降低,分别为6.63、4.30和2。 【作者单位】： 重庆大学动力工程学院低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室;
【关键词】： 稀释添加 取代添加 热力学 平衡常数法 自热重整 制氢 空碳比
【基金】：国家自然科学基金资助项目(50906103)
【分类号】：TQ116.2
【正文快照】： 引言甲烷制氢工艺主要有甲烷催化裂解、甲烷二氧化碳重整、甲烷水蒸气重整和甲烷自热重整[1～10],前3种工艺都需要从外界添加热量,从而导致反应装置变得复杂,而甲烷自热重整、制氢通过合理的热量耦合,可以依靠反应产生的热量自发进行下去,有利于简化装置和操作条件。空气作为

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