模型辅助的合成气化学链燃烧操作优化

摘要：

基于Abad等的模型,模拟了Cu14Al-I氧载体与合成气(CO+H2)在500Wth流化床的燃料反应器中的反应过程,并根据模拟结果对该系统中合成气的燃烧过程进行优化.对于反应动力学,使用合成气中CO和H2叠加的反应速率代替整体反应速率能够较好地预测实验结果.经过与实验的对比,证实了该反应器模型能够准确模拟Cu14Al-I氧载体与合成气的反应过程.模拟结果显示,合成气成分、反应温度、氧载体循环流率等参数对流化床的运行均有一定的影响.合成气中nCO/nH2由1:1升高至3:1时,燃料的燃烧性能有所降低.较高的操作温度有利于合成气的燃烧,当温度为900℃时,φ=1.5即可实现合成气的完全燃烧.较高的固体循环流率下,不利于合成气的充分燃烧.最后,基于模拟结果对流化床进行了优化:当温度为850℃时,各运行参数应调整为Fs=6.7kg/h、φ=1.8、氧载体转化率Xs=0.73,才能使500Wth流化床的燃料反应器中合成气达到最佳的燃烧效果.

关键词：反应器模型、合成气、化学链燃烧、反应动力学、收缩核模型、铜基氧载体、流化床

所属期刊栏目：24

分类号：TK16(热力工程、热机)

资助基金：中央高校基本科研业务费专项基金资助项目2662016QD043;国家自然科学基金资助项目51676080

在线出版日期：2018-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：323-330