新型欧姆加热式反应器强化甲烷蒸汽重整的过程分析和优化

摘要：

传统甲烷蒸汽重整(SMR)反应器(cSMR反应器)中容易出现较大的径向温度梯度,增加了催化剂积炭失活的风险.提出了一种新型的含内外管欧姆加热蒸汽重整固定床反应器(eSMR反应器),以欧姆加热替代了传统工业反应器的燃烧供热方式.通过二维拟均相固定床反应器模拟,比较了eSMR与cSMR反应器的性能差异,分析了eSMR反应器结构及操作条件对其性能的影响.结果表明,相比于cSMR,eSMR反应器出口的平均甲烷转化率和平均温度分别高出26.6%和121 K,且径向温度分布更加均匀;eSMR反应器的内外管直径之比为0.589时,其径向温度梯度最小;增加入口温度、加热电压和水碳比均会提高eSMR反应器出口的平均甲烷转化率和平均温度,增加入口压力的影响相反.本研究可为欧姆加热蒸汽重整反应器的开发提供一定的借鉴.

关键词：欧姆加热、甲烷蒸汽重整、固定床反应器、数学模型、优化设计

所属期刊栏目：49

分类号：TQ052.5(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金22208094

在线出版日期：2024-02-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：76-84