等离子体射流裂解甲烷制乙炔的数值模拟

• 作者: 余徽 印永祥 戴晓雁
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 等离子体 甲烷 裂解 反应动力学 数值模拟
• 年，卷（期）: 2006,（10）
• 所属期刊栏目: 催化、动力学与反应器
• 页码范围: 2319-2326
• 页数: 8页
• 分类号: TK124|TQ517.5|O53
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0438-1157.2006.10.011

摘要

针对漏斗形射流反应器中热等离子体法裂解天然气制乙炔的过程进行研究.采用k-ε双方程模型对体系中的传递过程进行模拟,并通过甲烷裂解系列反应的宏观动力学模型对反应过程进行耦合.运用CFD方法进行数值求解,得到了反应器内的速度场、浓度场、温度场和反应速率分布.研究结果表明, 漏斗形结构有利于反应器中温度和浓度的良好混合,使得甲烷充分反应;甲烷与乙烯的裂解反应主要沿温度混合面进行,炭黑浓度则沿反应器轴向逐渐增多.对应于本反应器,在等离子体发生器功率为100 kW,甲烷体积流量为10 m3·h-1时,甲烷转化率和乙炔收率同时达到最大.模拟结果与实验数据吻合较好,验证了模型与模拟结果的合理性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	印永祥	四川大学化工学院	56	602	14.0	21.0
2	余徽	四川大学化工学院	56	241	9.0	12.0
3	戴晓雁	四川大学化工学院	55	608	15.0	20.0