甲烷与正丁烷微小尺度催化燃烧性能比较

摘要：

对微圆管内甲烷和正丁烷在Pt/ZSM-5上的催化燃烧进行实验研究,获得并分析了二者的稳燃范围、产物浓度、壁温分布和壁面散热等燃烧性能.发现在富燃条件下甲烷和正丁烷能够在大当量比下实现催化自稳燃烧.相同流量下正丁烷稳燃当量比范围宽于甲烷,贫燃范围在0.4附近.流量由200 ml·min?1增大至1000 ml·min?1,甲烷和正丁烷转化率出现大幅下降.在实验范围内,正丁烷和甲烷的转化率差异不大.化学当量比条件下随流量增大,正丁烷的转化率在600 ml·min?1开始高于甲烷.甲烷和正丁烷能够在散热比例高达70%的情况下自稳催化燃烧且转化率在95%以上.相同流量下,与甲烷相比,正丁烷催化燃烧的壁温、散热功率和散热比例都更高.整体来看,正丁烷催化稳燃范围较甲烷略宽,两者转化率曲线相近,放热功率和壁面散热功率相差较小,正丁烷在必要时可作为甲烷的替代燃料.

关键词：甲烷、正丁烷、催化剂、微尺度、替代

所属期刊栏目：68

分类号：TK16(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金项目51336010;中央高校基本科研业务费专项资金项目2016FZA4011.supported by the National Natural Science Foundation of China51336010;the Fundamental Research Funds for the Central Universities2016FZA4011

在线出版日期：2017-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：896-902