甲烷自热重整制氢的热力学和动力学分析

• 作者: 张军营 赵永椿 郑楚光 陈玉民
• 来源期刊: 燃料化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: 自热重整 甲烷 热力学 层流预混合 动力学
• 年，卷（期）: 2011,（8）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 633-640
• 分类号: O643
• 字数: 5274字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0253-2409.2011.08.014

摘要

对甲烷自热重整进行了系统的热力学分析,并采用预混合层流模型结合甲烷氧化、蒸汽重整、干重整机理对反应过程进行了动力学分析.结果表明,甲烷自热重整的平衡产物及其浓度主要受温度、O2/CH4、H2 O/CH4的影响；压力影响不是十分明显,主要影响达到平衡的速度.在715℃～ 730℃、压力0.7 Mpa～1.0 Mpa,控制O2/CH4在0.60 ～0.70、H2O/CH4在3.15～3.25,可以得到H2 ＞68％、CO＜ 10％的产物气,积炭率接近于0.动力学分析表明,自热重整过程分为两个主要阶段进行,在起始阶段主要发生甲烷氧化反应,产物主要为H2O和CO2；第二阶段以甲烷蒸汽重整反应为主,伴随水气变换反应(WGS)和微弱的干重整,H2、CO和CO2为主要产物.调节初始水浓度可以控制快速氧化阶段反应速率,避免“热点”出现,抑制CO的生成.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郑楚光	华中科技大学煤燃烧国家重点实验室	399	6536	37.0	58.0
2	张军营	华中科技大学煤燃烧国家重点实验室	129	2007	25.0	37.0
3	赵永椿	华中科技大学煤燃烧国家重点实验室	81	829	16.0	27.0
4	陈玉民	华中科技大学煤燃烧国家重点实验室	3	20	1.0	3.0