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水煤气转换反应中氢的重整过程分析(2)

2015-11-12 9:06:03

1 实验和数字分析
   图2是两步法水煤气转换装置实验的示意图。Fe/Cr和Cu/Zn作为商业化的催化剂分别用在高温和低温反应器。反应器是由一个内径为3. 0cm的不锈钢管,并将其置于电炉中,后将一种模拟高炉荒煤气的合成气体和水蒸气通入高温反应器和低温反应器。设置高温反应器的温度是400℃,低温反应器的温度为200℃,在高温和低温反应器之间安装了一个水冷器。其他实验参数∶3000GHSV和H2O / CO = 1 . 5。
2 结果
   为了估算高温反应器和低温反应器水煤气转换反应中催化剂的催化能力,我们计算了CO的转化率,由下式(2) 所示∶
   CO转化率(%)=1一CO排出/CO通入X 100%              (2)
   如图3所示,水煤气转化反应应有一个最适的温度。基于实验结果,如果高温反应器和低温反应器操作温度在最适的温度时,可以将荒煤气中99%的CO转化,由于其反应放热,在反应器中保持合适的温度是困难的。
   为了研究反应器的温度场,使用数字模拟分析高温反应器,如图3所示,由于热传递差,在普通的混合界面水煤气反应的温度偏差大约200℃。为了改善传热条件,另外又设计一个长/宽大的水煤气反应装置,这种装置有很好冷却效果从而保持反应温度波动不大。波动大约50℃。
3结束语
   使用实验和模拟的方法研究两步法水煤气转化反应器的催化剂效果和反应性能。在高温反应器和低温反应器的最佳反应的温度已经得知∶两步法水煤气反应器在好的控温条件下,可以将99%的荒煤气转化。
 (火文) ~ 完~




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