硅碳棒流量比显著影响着重整反应的进行
硅碳棒重整反应在不同实验条件下的各伴随反应占比结果如表3所示。从表3可以看出,硅碳棒流量比显著影响着重整反应的进行。当重整反应硅碳棒流量比不大于2时,伴随反应甲烷干重整和甲烷蒸气重整在硅碳棒重整反应过程中的反应占比随着硅碳棒流量比值的增大而增大,甲烷裂解(生成炭黑和氢气)反应随硅碳棒流量比值的增大而减小。硅碳棒流量比为2:1时甲烷干重整和甲烷蒸气重整反应占比明显大于硅碳棒流量比分别为1:1和1:2时的反应占比。当重整反应硅碳棒流量比大于2(如表3第7组和第8组)时,甲烷裂解反应占比明显增加,而主反应甲烷干重整和甲烷蒸气重整反应占比显著降低,主反应在重整过程中的反应占比并没有随着硅碳棒流量比值的增大而增大。
在硅碳棒重整过程中,甲烷干重整和甲烷蒸气重整反应占比的增加有利于重整合成气中有效气(HZ和CO)产量的提升。与此相反,在硅碳棒重整反应过程中,当甲烷裂解(生成炭黑和氢气)反应占比过多时,容易导致重整合成气中有效气产量过低,进而引起重整合成气燃烧值的下降,上述结论同样可以在图2(不同条件下硅碳棒重整反应有效气产量)中得到证明。
根据硅碳棒热化学重整反应在不同条件下的各伴随反应占比(如表3所示),可列出重整过程各伴随反应式,可得出不同条件下硅碳棒重整反应的总反应式。在推导过程中,假设硅碳棒重整反应过程中可能生成的甲醇在高温条件下分解为HZ和CO。硅碳棒重整反应在不同条件下的反应式如表4所示。从表4可以看出,在不同硅碳棒流量比条件下,硅碳棒重整过程所发生的反应明显不同。在相同反应时间和气体总流量条件下,当硅碳棒流量比为1:2时,重整反应有效气(HZ和CO)生成量最低。硅碳棒流量比为2:1时重整反应有效气生成量大于硅碳棒流量比为1:1时有效气生成量。同时,从表4不同条件下硅碳棒重整反应式可以看出,重整反应有效气生成量并没有随着硅碳棒流量比值的增加而一直增加。当重整反应硅碳棒流量比分别增大至3.5:1和5:1时,重整反应生成的有效气产量较硅碳棒流量比为2:1时反而呈下降趋势。http://www.zbqunqiang.cn/
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