氢气燃烧对自热透氢膜反应器的影响-现代化工.PDFVIP

第 卷第 期 现代化工 年 月 信信息息技技术术应应用用 信息技术应用 信息技术应用 信息技术应用 信息技术应用 信息技术应用 信息技术应用 信息技术应用 信息技术应用 信息技术应用 信息技术应用 信息技术应用 信息技术应用 氢气燃烧对自热透氢膜反应器的影响 刘松军 田 野 天津大学化工学院化学工程国家联合重点实验室 天津市应用催化重点实验室 天津 摘要设计了一种新型的钯膜自热反应器体系利用钯膜的透氢和换热的作用燃烧部分氢气来提供热量 通过建立一维 拟均相管壳式结构的膜反应器模型将反应器控制方程动力学数据膜渗透数据以及组分的物理化学性质通过 编程 计算比较了氢气均相燃烧和催化燃烧 种动力学对反应器的影响 结果表明在没有燃烧催化剂的情况下反应器易发生爆 炸而有催化剂可以避免爆炸并且能够提高反应器的处理量 指出催化燃烧加快氢气燃烧速率避免氢气在燃烧一侧的积累 是反应器安全操作的关键 关键词自热反应器氢气燃烧钯膜反应器反应器模拟 中图分类号 文献标志码 文章编号 近年来随着膜技术的发展膜反应器的应用和 的验证 很多文献也给出了不同的膜反应器设 设计受到了越来越多的关注 在很多领域都得到了 计 以最大化氢气的生产和降低热量需求 其中 广泛的应用尤其是制氢领域 目前世界上主要还 等 提出的质子陶瓷膜反应器概念是一个新 是以烃类重整作为主要制氢方式但重整反应是一 型的反应器概念通过质子膜将反应器分为 部分 个强吸热的反应需要燃烧大量燃料以提供热量研 一部分通入甲烷和水进行重整反应产生的氢气透 究者提出将氧气烃类和水蒸汽同时通入反应器燃 过质子膜进入另一侧另一侧通入空气燃烧透过的 烧部分烃类提供热量 可以控制氧气的加入量从而 氢气以提供重整所需的热量 这种模型大胆地燃烧 节约较多的外加热量使体系热量自给自足这一方 部分氢气来提供热量 通过膜进行换热 实现整个膜 式又叫做氧化重整或自热重整 但传统的自热重整最 反应器体系的自热 扩展了自热重整的概念