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微细腔内甲烷湿空气低温重整特性热力学分析被引量：6: 2010年; 从理论上探讨低温(小于973K)、压力、空碳比及水碳比对重整特性及甲烷转化率的影响,以及各参数的合理取值范围;同时,对甲烷自热重整系统与无氧重整系统进行了性能对比.研究结果表明:微细腔在温度大于633K,反应压力小于0.10MPa,空碳(摩尔)比为2.0以及水碳摩尔比在1.0-2.5之间有利于甲烷自热重整反应的发生;自热重整与无氧重整体系相比,当甲烷质量流量一定时,有氧系统可以在较低的水碳比和较低的温度条件下获得较高的甲烷转化率和氢气产量.; 冉景煜赵柳洁; 关键词：自热重整热力学分析

微细腔内变组分CH4/O2/H2O自热重整积碳特性被引量：2: 2010年; 针对微动力装置中重整腔内催化剂表面容易积碳,重整反应需要大量能量等问题,在重整腔入口引入氧气,使甲烷发生部分氧化反应为催化重整提供热量。本文采用数值方法研究了微细腔中CH4/O2/H2O镍基催化剂上的自热重整反应,重点分析CH4/O2/H2O混合物组分对甲烷自热重整反应及积碳的影响。结果表明：在混合物组分CH4/O2/H2O摩尔比为1：0.2：2时,甲烷自热反应放热量刚好能满足甲烷重整反应的需求,氢气质量分数较高为3.32%,积碳浓度较低为1.19×10^-6 kmol/m^2。; 冉景煜涂维峰闫云飞陈兵兵; 关键词：自热重整积碳

微细通道内氢气辅助甲烷催化氧化的数值模拟被引量：6: 2011年; 对微圆管内低浓度氢气、甲烷混合气在铂表面的催化氧化进行了数值模拟,重点研究了添加氢气对甲烷反应的影响机理.结果表明,氧气占据空位活性中心抑制了甲烷的吸附,导致较高的催化着火温度;氢气的掺入可以降低甲烷氧化反应的起始温度和着火温度;在铂催化剂表面,甲烷的催化氧化发生在氢气的燃烧过程中,氢气在燃烧过程中消耗氧气,为甲烷的反应提供必需的空位活性中心(Pt(s));甲烷的着火主要受其自身的激发,甲烷着火以前,壁面活性中心几乎全被氧占据,而甲烷着火以后,O(s)和Pt(s)同为主要壁面组分.; 冉景煜吴晟赵柳洁; 关键词：微细通道催化氧化数值模拟

一种旋风燃烧器内煤颗粒燃烧及沉积特性的研究被引量：2: 2012年; 采用数值模拟与试验相结合的方法研究了某旋风燃烧器内煤颗粒的燃烧及沉积特性.结果表明:该燃烧器在不同负荷下均能实现高温燃烧(1 700K以上),并获得较高的燃烧效率及捕渣率.煤颗粒主要在燃烧器前部沉积,且上下壁面的分布几乎一致;较小的煤颗粒跟随性好,不易沉积,60μm以上的煤颗粒几乎能在燃烧器中前部全部沉积下来并附壁燃烧;较小的过量空气系数及适中的一次风率(0.3～0.35左右)能保证煤颗粒在燃烧器内壁面上沉积分布较均匀,不至于造成低温区域燃烧通道煤粉堵塞.; 冉景煜刘丽娟黎柴佐; 关键词：旋风燃烧器煤颗粒燃烧效率数值模拟

氧碳比对微细腔内自热重整积碳的影响: 2011年; 针对微动力装置中重整腔内强吸热重整反应和催化剂积碳等问题,耦合甲烷部分氧化反应,实现系统自供热并抑制积碳。为了优化微细腔内甲烷湿空气自热重整反应条件,采用数值方法研究预热温度为800 K,不同水碳比下,氧碳比对绝热的微细腔内甲烷湿空气自热重整反应的影响。结果表明:反应气中水碳比为1～2.5,微细腔内甲烷湿空气自热重整的最佳氧碳比为0.2～0.225,可以获得最大出口氢气质量分数4.52%～4.81%和较低的积碳浓度0.6612～0.3833 mmol/m^2。; 冉景煜涂维峰赵柳洁; 关键词：自热重整积碳

含湿量对甲烷湿空气自热重整积碳特性的影响被引量：3: 2011年; 微动力装置中碳氢燃料催化燃烧被认为是有效的方法,但燃烧室内燃料催化重整普遍存在由积碳导致的催化剂失活等问题。本文采用数值方法研究了微细腔中甲烷湿空气在镍基催化剂上的自热重整反应,重点分析含湿量对甲烷自热重整反应及积碳特性的影响。结果表明:含湿量将增强甲烷重整反应;自热反应散热量和表面积碳浓度均随含湿量增加而降低。混合物质量流量为36 g/h时,当含湿量d>1.20 kg/kg后,甲烷转化率、氢气质量分数和积碳浓度变化幅度很小,分别接近53.1%、3.07%和2.40×10^(-6) kmol/m^2。; 冉景煜涂维峰; 关键词：自热重整积碳含湿量

CH_4/CO_2反应对微细腔内CH_4/H_2O镍基催化重整反应的影响: 2009年; 本文针对微细腔内在Ni/α-Al_2O_3催化作用下,存在CH_4/CO_2反应时,数值研究了在不同的水碳比,不同的进口甲烷质量组分R_m,不同的进口流量与微细腔壁温下甲烷/水蒸气催化重整反应特性。结果发现,微细腔中存在CH_4/CO_2反应时,CH_4/H_2O催化重整反应中CO_2和CO的产生变化情况比其它反应机理下有较大的变化。随着水碳比增大,H_2和CO_2质量分数有所增大,而CO质量分数先增加后又明显地降低,并出现CO_2质量分数从小于CO质量分数变化到大于CO质量分数;增大R_m,能使反应更充分的发生,反应物的转化率,生成物的质量分数都有提高,并随着R_m的增加,生成产物中CO_2质量分数大于CO的质量分数时对应的水碳比临界值减小,在R_m为0.05、0.1、0.15时,对应的水碳比临界值分别为2.0、1.8和1.6;而混合物进口质量流量增加,反应物的转化率、生成物的产物含量都有不同程度的降低;但壁面温度的增加,反应速率有较大提高,能较明显提高反应物转化率。; 冉景煜牛立祥张力闫云飞; 关键词：催化重整

微细腔内CO_2对CH_4/H_2O重整反应特性影响被引量：1: 2010年; 基于镍基催化剂下表面反应机理,采用数值模拟方法,深入研究了在一定水碳比下,CO_2含量的变化以及在固定的CH_4/H_2O/CO_2比例下催化壁面温度,质量流量对微细腔内甲烷重整反应的影响。结果表明提高CO_2/CH_4的比例能够明显提高CO_2、CH_4转化率,提高CO的含量。CH_4/CO_2基元反应的产物在低温条件下CO和H_2O,水蒸气转化率和H_2产量降低,CO_2含量增加降低水蒸气的消耗;在高温条件下,由于产生CO和H_2,使氢气含量增加但水蒸气转化率降低.; 蒲舸牛立祥冉景煜张力唐强闫云飞; 关键词：甲烷 CO2

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教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-08-0605)