模擬全氧燃燒玻璃硅碳棒窯爐實際所排煙氣成分
硅碳棒甲烷一煙氣熱化學重整反應實驗參數如表1所示,其中,煙氣成分為模擬全氧燃燒玻璃硅碳棒窯爐實際所排煙氣成分,二氧化碳與水蒸氣體積流量比為2:3。在不同氣體流量和硅碳棒甲烷一煙氣流量比條件下,測試甲烷、煙氣混合氣體熱化學重整反應性能。甲烷、煙氣混合氣體共分11組,分別測試1一6組和9一11組混合氣體在800一1 400℃(溫度間隔為100℃)條件下的重整反應性能。第7組和第8組氣體參數為后續添加,用于進一步優選硅碳棒甲烷一煙氣熱化學重整反應最佳硅碳棒甲烷一煙氣流量比。根據前期實驗結果,當重整反應溫度大于1 000℃時,硅碳棒甲烷一煙氣熱化學重整反應才能充分進行,因此,第7組和第8組混合氣體只測試1 000一1 300℃(溫度間隔為100℃)時的重整反應性能數據。
硅碳棒甲烷一煙氣熱化學重整反應在不同實驗條件下的有效氣產量如圖2所示。從圖2可以看出,在甲烷一煙氣熱化學重整反應過程中,硅碳棒甲烷一煙氣流量比顯著影響著重整反應有效氣(CO和Hz)產量。當硅碳棒甲烷一煙氣流量比不大于2時,在測試溫度1 000一1 400 ℃,不同實驗條件下的硅碳棒甲烷一煙氣熱化學重整反應有效氣產量變化趨勢相同,即硅碳棒甲烷一煙氣重整反應有效氣產量隨硅碳棒甲烷一煙氣流量比值的增大而增加。硅碳棒甲烷一煙氣流量比為2:1時重整反應有效氣產量明顯大于硅碳棒甲烷一煙氣流量比分別為1:1和1:2時。根據前期實驗果,當重整反應時間不小于10 s時,硅碳棒甲烷一煙氣重整反應可充分進行以實驗參數第4,5 ,6,7,8組為研究對象(如表1所示,氣體流量1 191 mL·min,反應時間10 s),進一步研究硅碳棒甲烷一煙氣流量比對重整反應的影響。從圖2(a)和2(d)重整反應有效氣產量結果可以看出,當硅碳棒甲烷一煙氣流量比大于2時,在測試溫度1 000一1 300 ℃,重整反應有效氣產量并沒有隨著硅碳棒甲烷一煙氣流量比值的繼續增大而增大,反而呈下降趨勢。硅碳棒甲烷一煙氣熱化學重整反應過程復雜,伴隨一系列反應,不同的硅碳棒甲烷一煙氣流量比容易導致硅碳棒甲烷一煙氣重整反應過程中各反應參與重整的程度不同,并進一步引起重整反應有效氣產量的差異。同時,從圖2還可以看出,在不同重整反應時間和氣體流量條件下,硅碳棒甲烷一煙氣重整反應有效氣產量變化趨勢相同,反應氣體總流量和反應時間對甲烷-煙氣重整反應過程中有效氣產量的變化趨勢影響較小,硅碳棒甲烷一煙氣流量比是影響重整反應有效氣產量變化的主要因素。http://www.yagpc.com/
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