增壓化學(xué)鏈還原反應(yīng)器數(shù)值模擬.pdf

1、化石能源的使用給工業(yè)發(fā)展和社會(huì)生活帶來(lái)了極大的進(jìn)步，然而其弊端已成為當(dāng)前困擾人類發(fā)展的難題?；瘜W(xué)鏈燃燒是一種新型的CO2捕集技術(shù)，能耗低、效率高、極具發(fā)展前景，增壓是化學(xué)鏈燃燒從實(shí)驗(yàn)走向工業(yè)重要的一步。本文采用數(shù)值模擬方法模擬增壓條件下兩相流的流動(dòng)特性以及燃料反應(yīng)器內(nèi)化學(xué)反應(yīng)，取得成果如下：
　?。?）模擬了常壓和增壓情況下鐵基化學(xué)鏈燃燒二維燃料反應(yīng)器內(nèi)氣固兩相流的流動(dòng)規(guī)律。結(jié)果表明：溫度升高和壓力增大都會(huì)使氣固兩相流的流態(tài)分布更

2、均勻，鼓泡床向流化床轉(zhuǎn)變時(shí)間變短；增加壓力和加大進(jìn)口氣流速度會(huì)使床層高度增加、氣體上升速度增大；增壓會(huì)使流化床的臨界流化速度降低。
　?。?）采用未反應(yīng)收縮核反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型分析了CO與Fe2O3反應(yīng)的化學(xué)機(jī)理，分析了壓力溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響。模擬了增壓條件下CO與Fe2O3反應(yīng)的化學(xué)鏈燃燒熱態(tài)工況。結(jié)果表明：增壓和升溫能有效加快還原反應(yīng)速率和增大氣體的轉(zhuǎn)化率，一定范圍內(nèi)增大氣體燃料量有利于還原反應(yīng)向正方向進(jìn)行；化學(xué)反應(yīng)會(huì)使床層高度