|
Эта публикация цитируется в 9 научных статьях (всего в 9 статьях)
Численный анализ конверсии сероводорода в водород при его пиролизе и частичном окислении
В. А. Савельева, А. М. Старик, Н. С. Титова, О. Н. Фаворский Центральный институт авиационного моторостроения имени П. И. Баранова, 111116 Москва
Аннотация:
На основе детальной кинетической модели окисления сероводорода проведен анализ получения водорода при пиролизе и частичном окислении $\mathrm{H}_2\mathrm{S}$. Показано, что при пиролизе $\mathrm{H}_2\mathrm{S}$ в адиабатическом проточном реакторе при времени пребывания $\approx1$ с реализуется весьма небольшой выход $\mathrm{H}_2$. Даже при начальной температуре смеси $T_0=1400$ K молярная доля $\mathrm{H}_2$ хотя и достигает равновесного значения в пределах реактора, но составляет лишь $12\%$. При $T_0<1200$ K химическое равновесие в проточном реакторе не успевает установиться и концентрация $\mathrm{H}_2$ меньше равновесной, а при $T_0<1000$ K пиролиз практически не идет. Небольшая добавка воздуха к $\mathrm{H}_2\mathrm{S}$ приводит к выделению энергии, повышению температуры и, как следствие, к ускорению конверсии $\mathrm{H}_2\mathrm{S}$. При этом относительный выход $\mathrm{H}_2$ может быть увеличен в несколько раз. Установлено, что для каждого значения $T_0$ существует оптимальное значение коэффициента избытка топлива $\phi$, обеспечивающее максимальный выход $\mathrm{H}_2$ в смеси $\mathrm{H}_2\mathrm{S}$-воздух. Процесс частичного окисления при больших значениях $\phi>\phi_b$ и низких $T_0$ существенно неравновесный, в результате чего концентрация $\mathrm{H}_2$ на выходе из реактора конечной длины может быть выше своего равновесного значения, например, при $T_0=800$ K и $\phi=6\div10$ на $30\div40\%$. Определены причины достижения “сверхравновесной” концентрации $\mathrm{H}_2$ на выходе из проточного реактора.
Ключевые слова:
получение водорода, сероводород, пиролиз, частичное окисление, кинетический механизм, моделирование.
Поступила в редакцию: 18.04.2017
Образец цитирования:
В. А. Савельева, А. М. Старик, Н. С. Титова, О. Н. Фаворский, “Численный анализ конверсии сероводорода в водород при его пиролизе и частичном окислении”, Физика горения и взрыва, 54:2 (2018), 15–26; Combustion, Explosion and Shock Waves, 54:2 (2018), 136–146
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/fgv486 https://www.mathnet.ru/rus/fgv/v54/i2/p15
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 37 | PDF полного текста: | 13 |
|