膜反应器中甲烷蒸汽重整制氢的研究与模拟
膜反应器中甲烷蒸汽重整制氢的研究与模拟【摘要】:甲烷蒸汽的重整是生产氢气的重要的化学工艺,而氢气是工业上重要的生产原料,由于近年来工业上对氢气需求的增加,尤其是新兴清洁能源DME研
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TQ116.2
【目录】:
- 中文摘要4-6
- 英文摘要6-8
- 1 概述8-15
- 1.1 前言8-12
- 1.2 当前研究现状12-14
- 1.3 实用软件模拟与实验研究结合的积极意义14-15
- 2 实验方法及模拟方法介绍15-23
- 2.1 实验部分15-21
- 2.1.1 膜的制备15-16
- 2.1.2 反应器的构成16-19
- 2.1.3 实验流程示意19
- 2.1.4 实验操作19-21
- 2.2 模拟部分21-23
- 2.2.1 Gibbs反应器21-22
- 2.2.2 热力学方法的选择22-23
- 3 实验结果及其模拟分析23-51
- 3.1 温度对CH_4转化率的影响23-31
- 3.2 H_2O/CH_4比对CH_4转化率的影响31-32
- 3.3 Purge气体流量对CH_4转化率的影响32-33
- 3.4 压力对CH_4转化率的影响33-36
- 3.5 不同膜的膜反应器中实验结果的比较36-51
- 4 化学平衡的分析与计算51-69
- 4.1 利用ProⅡ模拟结果计算反应平衡常数52-56
- 4.2 用方法A来计算反应平衡常数56-62
- 4.2.1 平衡常数随温度的变化关系56-57
- 4.2.2 ΔH°r随温度变化的关系57-58
- 4.2.3 计算平衡常数58-62
- 4.3 用方法B来计算反应的平衡常数62-68
- 4.4 对方法A,B计算结果的比较和讨论68-69
- 5 数学模型分析及理想平衡状态的预测69-83
- 5.1 反应体系的分析69-70
- 5.2 基本设定70-71
- 5.3 反应速率71-73
- 5.4 穿透流量73-74
- 5.5 平衡转化率的分析与求解模型74-77
- 5.6 理想平衡状态的预测77-83
- 6 数学模型的另一种推导83-86
- 6.1 非膜反应器中达到平衡转化的表示83-84
- 6.2 膜反应器中达到平衡转化的表示84-86
- 7 模拟理想膜反应器的不同模式86-107
- 7.1 理想混合模式86-94
- 7.2 推流模式94-100
- 7.3 串联模式100-106
- 7.4 模式模拟的总结106-107
- 8 结论107-109
- 附录1109-116
- 附录2116-128
- 附录3128-131
- 参考文献131-139
- 致谢139
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