Численное моделирование капельного охлаждения продуктов конверсии метана в синтез-газ
Представлены результаты теоретического исследования процессов тепломассопереноса при охлаждении синтез-газа, получающегося после парциального сжигания метана. Быстрая закалка синтез-газа необходима для предотвращения выпадения сажи на стенках реактора. В предлагаемой схеме охлаждения отвод теплоты от продуктов конверсии метана осуществляется путем впрыска капель воды в объем камеры охлаждения, расположенной после горелочного устройства. В двухскоростном двухтемпературном приближении выведена замкнутая система уравнений аэродинамики, тепломассопереноса синтез-газа и капель. Оценка эффективности капельного способа охлаждения проведена на основе одномерной системы уравнений аэродинамики и тепломассопереноса парокапельной среды.
Представлены результаты расчетов для различных режимов работы системы охлаждения.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
УДК 532.529
Численное моделирование капельного охлаждения
продуктов конверсии метана в синтез-газ
c И.В. Деревич, А.Ю. Фокина
МГТУ им. <...> Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Представлены результаты теоретического исследования процессов тепломассопереноса
при охлаждении синтез-газа, получающегося после парциального
сжигания метана. <...> В предлагаемой схеме охлаждения отвод
теплоты от продуктов конверсии метана осуществляется путем впрыска капель
воды в объем камеры охлаждения, расположенной после горелочного устройства. <...> Ключевые слова: капельное охлаждение, энтальпия испарения, аэродинамическое
сопротивление, время тепловой и динамической релаксации, скорость
испарения, уравнения баланса импульса, энтальпии и массы, синтез
тяжелых углеводородов. <...> В продуктах конверсии также в небольших количествах
присутствуют СО2, пары воды и аморфный углерод при
1 <...> Катастрофической ситуацией является
образование сажи в результате поликонденсации молекул углерода
в объеме газа или на поверхности горелочного устройства. <...> Если температуру продуктов понизить до 1 000 K, процесс образования
сажи существенно замедлится и можно вывести синтез-газ из горелочного
устройства без образования сажевых отложений. <...> Для охлаждения используется
отвод теплоты на испарение разбрызгиваемых из форсунки микрокапель
и конвективное охлаждение синтез-газа за счет контакта турбулентного
потока с интенсивно охлаждаемой поверхностью, расположенной
внутри камеры после форсунки. <...> Схема камеры охлаждения и система цилиндрических координат
Математическая модель создана на основе уравнений баланса массы,
импульса и энергии двухфазной среды с учетом фазовых переходов,
изменения состава газовой фазы и размера капель за счет испарения. <...> Однако при записи уравнений баланса
импульса энергии и массы в некоторых работах имеются погрешности <...> Уравнения в работе [2] представлены без вывода, что не дает
возможности выявить физическую интерпретацию <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: