重庆市自然科学基金(CSTC2006BB6221) 作品数:13 被引量:30 H指数:4 相关作者: 李隆键 王锋 崔文智 辛明道 陈清华 更多>> 相关机构: 重庆大学 更多>> 发文基金: 重庆市自然科学基金 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 动力工程及工程热物理 化学工程 一般工业技术 金属学及工艺 更多>>
在涂层催化剂上甲烷蒸汽重整的本征动力学研究 被引量:4 2009年 采用冷喷涂技术在不锈钢薄板上制备了涂层催化剂,研究了在涂层催化剂上甲烷蒸汽重整的本征动力学.涂层催化剂为Ni/产Al2O3,在消除内外扩散影响的条件下,在859.7~1018.7K范围内进行甲烷水蒸气重整的实验,并利用最小二乘法,由实验数据确定双速率动力学模型参数.一氧化碳生成速率指前因子为1.08×10^8mol/(h·g·kPa^2.06),活化能为178.98kJ/mol)二氧化碳生成速率指前因子为1.73×10^4mol/(h·g·kPa^2.06),活化能为139.00kJ/mol.F统计检验的结果表明,所得本征动力学模型的复相关指数大于0.9,且F统计量大于置信域为99%的临界F统计量的10倍以上,适用于涂层催化剂. 漆波 李隆键 王锋 崔文智 彭川关键词:微通道反应器 本征动力学 冷喷涂 空速对平板微反应器内甲烷水蒸气重整的影响 被引量:1 2009年 采用计算流体力学软件FLUENT中的通用有限速率模型,应用表面反应动力学机理,对平板微反应器中Ni/γ-Al2O3催化剂涂层上甲烷蒸气重整制合成气进行了二维的数值分析计算,分析了催化空速(CSV)和体积空速(GSV)对甲烷蒸气重整性能的影响。在计算过程中,忽略了甲烷的空间反应的影响,只考虑催化表面上的反应。计算结果表明,较小的催化空速和体积空速能够获得较高的甲烷转化率和氢气产量;除催化空速和体积空速外,反应通道高度对重整性能也是一个重要的影响因素。 漆波 李隆键 王锋 彭川 曾斌关键词:空速 数值模拟 微细通道尺寸对甲醇水蒸汽重整反应性能影响 被引量:2 2007年 针对微细通道反应器内甲醇水蒸汽重整制氢反应,建立了二维稳态多组分传输反应模型。分析了通道几何尺寸的变化对产物的组成以及通道内部温度分布的影响。结果表明,通道长高比的增加能增强通道壁面与流体的换热性能,提高甲醇转化率和产物中氢含量,但同时也会造成产物中 CO 含量的增加,影响到质子交换膜燃料电池的正常工作。 邓联锋 王锋 崔文智 李隆键 陈清华关键词:微通道反应器 甲醇水蒸汽重整 制氢 质子交换膜燃料电池 微通道中甲醇蒸汽重整反应过程的LBM模拟 被引量:1 2007年 采用格子-Boltzmann方法对平行平板间甲醇水蒸气重整反应过程进行模拟,其中包括反应、对流、扩散。模拟中假设化学反应对流场没有影响,流场、温度场和组分场可分别利用演化方程进行求解,利用多尺度技术可分别将演化方程回归到对应的宏观方程。在低Ma的条件下格子-Boltzmann方法模拟的结果与传统Navier-Stokes方程数值计算结果进行对比,吻合得较好,证明了格子-Boltzmann方法的可靠性。 曾建邦 李隆键 崔文智关键词:甲醇水蒸气重整 数值模拟 冷喷涂技术在甲醇水蒸气重整制氢中的应用 被引量:3 2009年 采用冷气体动力喷涂技术在铝基板上制备了铜涂层,并在该涂层上进行了甲醇水蒸气重整制氢试验;对重整试验前后的涂层表面及其断面形貌和组成进行了SEM和EDS分析。结果表明:重整制氢试验后涂层中的氧和铝元素含量增加,涂层表面形貌由层叠堆积状结构变为微球状多孔结构,孔隙率明显增加,重整产物中氢气体积分数可达74.9%,表明能用冷喷涂技术制备甲醇水蒸气重整制氢的催化涂层。 王锋 崔文智 李隆键 陈清华 辛明道关键词:冷喷涂 铜涂层 甲醇水蒸气重整 制氢 甲醇-水蒸汽重整制氢反应器新进展 被引量:2 2007年 甲醇-水蒸汽重整制氢反应器与所采用的催化剂体系和研究重点密切相关,反应器的最新发展多停留在实验室阶段。介绍了颗粒催化剂表征和涂层催化剂表征用甲醇-水蒸汽重整制氢反应器在实验室阶段的最新发展现状。微通道涂层催化剂反应器传热传质效率高,是甲醇-水蒸汽重整制氢反应器的发展方向。 王锋 李隆键 辛明道 陈清华反应机理分布对甲醇蒸汽重整制氢过程的影响 被引量:4 2007年 为强化微通道中甲醇蒸汽重整过程,考察了反应机理分布对制氢的影响。利用计算流体力学软件FLUENT中的通用有限速率模型对该过程进行了数值研究。计算表明,在相同反应条件下,采用贵金属催化剂所对应的反应机理的甲醇转化率较高,但其成本相应高。通过对催化表面上催化剂的分段布置,可以提高甲醇转化率,且在低温和高进口速度时更有效。在铜基和贵金属催化剂用量相等和温度453 K、进口速度0.4 m.-s1时甲醇转化率提高2.7%。 王锋 崔文智 李隆键 辛明道 陈清华甲醇水蒸汽重整制氢过程的热力学分析 2008年 针对甲醇水蒸汽重整制氢过程,计算了反应体系中可能包含的四个主要反应的化学平衡常数及其随温度的变化;并以蒸汽重整和逆水汽变换反应为独立反应,研究了温度和水醇比对平衡状态的影响。其结果对实验研究选择合适的反应温度和水醇比提供了理论依据,也为催化剂的开发提供了研究方向。 王锋 李隆键 崔文智 辛明道 陈清华关键词:甲醇水蒸气重整 制氢 热力学分析 平板微反应器内甲烷催化部分氧化重整数值分析 被引量:3 2010年 联合使用可以计算表面反应的化学反应动力学软件CHEMK IN4.0和计算流体力学软件CFD,对平板微反应器中Rh催化剂涂层上甲烷部分氧化重整制合成气进行了数值分析,并探讨了反应通道高度和长度对反应性能的影响。结果表明:在较短的接触时间内,能够得到较高的甲烷转化率和稳定的合成气组分,氢气与一氧化碳的摩尔比在1.5—2.0;在绝热边界条件下,反应通道高度增大,甲烷的转化率、出口氢摩尔分数以及氢选择性降低,出口温度升高;反应通道长度增大,甲烷的转化率、出口氢摩尔分数以及氢选择性提高,出口温度降低。 漆波 李隆键 崔文智 王锋微型反应器中甲醇水蒸气重整制氢研究 被引量:12 2008年 为了强化甲醇水蒸气重整制氢过程,研制了一种集燃料预热、汽化、过热和重整反应功能于一体的微型反应器.实验考察了反应温度、水醇摩尔比、液体空速等对甲醇转化率、产氢率、反应器出口氢气和一氧化碳浓度的影响,建立了该反应器的数学和动力学模型并进行了三维数值模拟.结果表明,所建模型能较好地反映出反应器的性能,当反应温度、水醇摩尔比和液体空速分别为260℃、1.3、0.2 h-1时,产氢率达0.2 mol/(h.g),可为氢气利用率为80%、效率为60%的燃料电池提供10.2 W的功率. 王锋 李隆键 漆波 崔文智 辛明道 陈清华 邓联锋关键词:甲醇水蒸气重整 制氢 微型反应器