焦爐煤氣重整轉(zhuǎn)化實驗及動力學模型的研究.pdf

1、焦爐煤氣是焦炭工業(yè)的副產(chǎn)品，除了含有很高的H2和CO外，還含有大量的甲烷、苯等碳氫化合物。隨著焦炭工業(yè)的發(fā)展，大量的焦爐煤氣沒有得到合理利用，不僅污染環(huán)境而且浪費資源。將焦爐煤氣中的甲烷和少量的多碳烴轉(zhuǎn)化成H2和CO的合成氣，作為冶金還原氣，或作為進一步合成甲醇、氨等的原料，是一項具有廣闊應(yīng)用前景的綜合利用技術(shù)。無論是生產(chǎn)合成氣，還是生產(chǎn)還原氣體或其他原料氣，都需要將焦爐煤氣中的碳氫化合物進行轉(zhuǎn)化。部分氧化轉(zhuǎn)化法是焦爐煤氣甲烷重整的有效

2、途徑，但其轉(zhuǎn)化過程中的動力學行為需要更加深入的研究。 本文在焦爐煤氣轉(zhuǎn)化過程熱力學分析的基礎(chǔ)上，對有固相碳、氫氣、氧氣及惰性氣的非均相系統(tǒng)，提出了一種計算相平衡組成的迭代方法，將化學平衡和物料平衡方程進行數(shù)學變換，用牛頓迭代法求解非線性方程組，準確、快速地計算了非均相系統(tǒng)的平衡組成，并給出了轉(zhuǎn)化反應(yīng)的最佳熱力學條件。用部分氧化轉(zhuǎn)化法進行了焦爐煤氣中甲烷的重整轉(zhuǎn)化實驗，分別考慮了(CO2+H2O)/CH4比例、反應(yīng)溫度T及配氧量三