基于中温吸附剂的流化床反应器内强化重整制氢研究

发布时间：2023-04-29 03:16

　　乙醇重整制氢技术为减少化石能源消耗提供了一种有效途径,为了提高乙醇的利用率和氢气产率,中温吸附强化重整方法被引入进来。流化床反应器具有良好的传质和传热特性,适用于存在气固两相流动的重整制氢领域。由于DDPM方法具有拉格朗日方法的优点并且适用于大型系统,所以DDPM方法具有良好的应用前景。因此,本文基于DDPM方法,对流化床反应器内乙醇吸附强化重整制氢过程进行了研究。考虑到吸附强化作用在吸收废气CO₂的同时可以促进反应向产氢方向移动,构建基于DDPM方法的乙醇蒸气吸附强化重整制氢化学反应体系,对不同操作条件对鼓泡床内乙醇蒸气重整制氢过程产生的影响进行分析。研究表明,本文所使用的DDPM方法可以对乙醇重整制氢过程进行较为准确的预测。当加入吸附剂HTC后,吸附强化作用对重整过程的促进效果较为显著,同时,CO₂吸附反应可以释放重整反应所需的热量,进一步提高了H₂产率。当颗粒具有粒径分布时,床层膨胀高度更高。颗粒半径、操作压力和催化剂与吸附剂比值的增加,都会降低H₂产率,削弱强化重整效果。考虑到催化剂和吸附剂...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 氢能源的优点和制取
        1.2.1 氢能源的优点
        1.2.2 氢气制取方法
    1.3 国内外在该方向的研究现状及分析
        1.3.1 吸附强化重整制氢
        1.3.2 中温吸附剂HTC
        1.3.3 多功能颗粒
        1.3.4 循环流化床反应器
        1.3.5 稠密离散相模型(DDPM)
    1.4 本文研究的主要内容
        1.4.1 鼓泡床内乙醇吸附强化重整制氢研究
        1.4.2 循环流化床反应器内乙醇吸附强化重整制氢研究
    1.5 本章小结
第2章 数值计算方法
    2.1 引言
    2.2 控制方程
        2.2.1 气相
        2.2.2 固相
        2.2.3 本构关系式
        2.2.4 颗粒-壁面边界条件
    2.3 化学反应模型
    2.4 模型求解参数
        2.4.1 网格尺寸
        2.4.2 单个parcel中 particle数量
        2.4.3 Gidaspow曳力模型
    2.5 本章小结
第3章 鼓泡床内乙醇重整制氢研究
    3.1 引言
    3.2 模拟参数设置
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
第4章 循环流化床内乙醇重整制氢研究
    4.1 引言
    4.2 模拟参数设置
    4.3 循环流化床冷态过程模拟
    4.4 循环流化床热态过程模拟
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3805054