模拟全氧燃烧玻璃硅碳棒窑炉实际所排烟气成分
硅碳棒甲烷一烟气热化学重整反应实验参数如表1所示,其中,烟气成分为模拟全氧燃烧玻璃硅碳棒窑炉实际所排烟气成分,二氧化碳与水蒸气体积流量比为2:3。在不同气体流量和硅碳棒甲烷一烟气流量比条件下,测试甲烷、烟气混合气体热化学重整反应性能。甲烷、烟气混合气体共分11组,分别测试1一6组和9一11组混合气体在800一1 400℃(温度间隔为100℃)条件下的重整反应性能。第7组和第8组气体参数为后续添加,用于进一步优选硅碳棒甲烷一烟气热化学重整反应最佳硅碳棒甲烷一烟气流量比。根据前期实验结果,当重整反应温度大于1 000℃时,硅碳棒甲烷一烟气热化学重整反应才能充分进行,因此,第7组和第8组混合气体只测试1 000一1 300℃(温度间隔为100℃)时的重整反应性能数据。
硅碳棒甲烷一烟气热化学重整反应在不同实验条件下的有效气产量如图2所示。从图2可以看出,在甲烷一烟气热化学重整反应过程中,硅碳棒甲烷一烟气流量比显著影响着重整反应有效气(CO和Hz)产量。当硅碳棒甲烷一烟气流量比不大于2时,在测试温度1 000一1 400 ℃,不同实验条件下的硅碳棒甲烷一烟气热化学重整反应有效气产量变化趋势相同,即硅碳棒甲烷一烟气重整反应有效气产量随硅碳棒甲烷一烟气流量比值的增大而增加。硅碳棒甲烷一烟气流量比为2:1时重整反应有效气产量明显大于硅碳棒甲烷一烟气流量比分别为1:1和1:2时。根据前期实验果,当重整反应时间不小于10 s时,硅碳棒甲烷一烟气重整反应可充分进行以实验参数第4,5 ,6,7,8组为研究对象(如表1所示,气体流量1 191 mL·min,反应时间10 s),进一步研究硅碳棒甲烷一烟气流量比对重整反应的影响。从图2(a)和2(d)重整反应有效气产量结果可以看出,当硅碳棒甲烷一烟气流量比大于2时,在测试温度1 000一1 300 ℃,重整反应有效气产量并没有随着硅碳棒甲烷一烟气流量比值的继续增大而增大,反而呈下降趋势。硅碳棒甲烷一烟气热化学重整反应过程复杂,伴随一系列反应,不同的硅碳棒甲烷一烟气流量比容易导致硅碳棒甲烷一烟气重整反应过程中各反应参与重整的程度不同,并进一步引起重整反应有效气产量的差异。同时,从图2还可以看出,在不同重整反应时间和气体流量条件下,硅碳棒甲烷一烟气重整反应有效气产量变化趋势相同,反应气体总流量和反应时间对甲烷-烟气重整反应过程中有效气产量的变化趋势影响较小,硅碳棒甲烷一烟气流量比是影响重整反应有效气产量变化的主要因素。http://www.zbqunqiang.cn/
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