煤矿乏风低浓度甲烷催化氧化数值模拟

【摘要】：应用计算流体力学软件FLUENT,通过导入CHEMKIN格式详细化学反应机理对煤矿乏风低浓度甲烷气体在壁面涂有Pt催化剂的蜂窝陶瓷通道表面的催化氧化过程进行数值研究,计算分析了有、无催化剂情况下乏风低浓度甲烷在通道内的反应情况,同时进一步分析了乏风甲烷浓度、入口进气速度、通道壁面温度及通道直径对甲烷氧化率的影响。结果表明:在蜂窝陶瓷通道内壁负载Pt金属催化剂不仅可以降低乏风中低浓度甲烷氧化所需的温度,而且可以大大提高甲烷的氧化率;甲烷氧化率随着乏风甲烷浓度和通道壁面温度的升高而增大,随着入口进气速度和通道直径的增大而下降。 【作者单位】： 湖南科技大学能源与安全工程学院;中南大学资源与安全工程学院;湖南科技大学化学化工学院;
【关键词】： 煤矿乏风 低浓度甲烷 催化氧化 数值模拟
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51076042)
【分类号】：TD712.1
【正文快照】： 0引言煤矿乏风排量巨大、甲烷浓度低以及浓度波动范围大,这些特点决定了煤矿乏风甲烷很难利用传统燃烧器在没有辅助燃料的情况下直接进行燃烧。目前,热逆流催化氧化技术是实现煤矿乏风低浓度甲烷有效回收利用的主要技术之一[1-4]。采用催化燃烧技术,可以降低乏风甲烷的起燃温

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