焦炉煤气非催化部分氧化制合成气实验研究与数值模拟

在带有单孔喷嘴石英管反应器实验的基础上,对焦炉煤气非催化部分氧化工艺制合成气进行了研究,分析了O_2/GAS比对合成气各组分含量的影响,反应器中反应过程和温度分布及出口产品组成.实验结果表明CH4转化率随O_2/GAS比增大而增大,O_2/GAS比调节到0.22～0.26时,CH_4转化率达到95%～97%,此时合成气CH_4含量低于1%.利用CFD软件平台对转化反应器进行了数值模拟.模拟结果显示,流量一定时出口气体组分H_2与CH4分别随着进气氧气与焦炉煤气体积流量比值的增加而减少.CO和CO_2分别随着比值的增加而增加.出口气体有效组分摩尔分数随进气流量的变化不是非常明显.在壁面温度为1 100 K时转化效果最好.     

焦炉煤气转化反应器的数值模拟

通过对焦炉煤气和纯氧在双孔喷嘴石英管反应器内发生非预混燃烧的过程进行实验研究和数值模拟,得到了反应器内温度分布、流场、浓度分布和反应产品气(合成气)中H2/CO比.模拟结果显示,反应主要在靠近氧气入口的区域内发生,反应器壁温对反应结果有非常重要的影响.实验结果和模拟结果比较,表明温度和流场吻合得很好,组分分布略有误差.