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题名预热催化氧化反应器导流系统的数值模拟与优化
被引量：3
- 1
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作者
刘永启
杜德娟
毛明明
陈帅
郑斌
孟建
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机构
山东理工大学交通与车辆工程学院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第10期1800-1805,共6页
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基金
国家高技术研究发展计划(863)重点资助项目(2009AA063202)
山东省自然科学基金资助项目(ZR2011EL017)
山东省科技发展计划资助项目(2012GGX10417)
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文摘
针对反应室入口截面的气体速度分布均匀性对预热催化氧化反应器的氧化效率和运行稳定性的影响,利用CFD软件对预热催化氧化反应器反应室入口的导流分配系统进行模拟计算,确定了扩张段的最佳导流分配方案。结果表明:未加导流板时的原模型在反应室入口处,速度呈现出周围低、中间高的趋势,速度梯度比较大,反应室氧化床入口截面的速度分布不均匀性系数为0.8左右;布置了水平导流板之后,反应室纵向速度分布略微改善,反应室入口处截面的速度分布不均匀性系数降低到0.5左右;增加垂直导流板改装成网格状导流板后,反应室入口处整个截面的速度分布均匀性明显提高,不均匀性系数降低到0.2左右。
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关键词
预热催化氧化反应器
不均匀性系数
导流板
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Keywords
preheating catalytic monolithic reactor
non-uniformity coefficient
deflectors
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分类号
TD712.63
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名煤矿乏风预热催化氧化装置的起动性能
被引量：3
- 2
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作者
郑斌
刘永启
刘瑞祥
陈帅
毛明明
孟建
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机构
山东理工大学交通与车辆工程学院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期1084-1088,共5页
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基金
国家高技术研究发展计划(863)资助项目(2009AA063202)
山东省科技发展计划资助项目(2012GGX10417)
山东省自然科学基金资助项目(ZR2011EL017)
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文摘
搭建了煤矿乏风预热催化氧化实验装置,试验研究了当量加热功率、流量比例系数、进气甲烷体积分数对其起动性能的影响规律。结果表明：随着当量加热功率的增加,起动时间和起动能耗量均减少;随着流量比例系数的增加,起动时间和起动能耗量均明显增加;进气甲烷体积分数变化对升温曲线的影响不大,随着进气甲烷体积分数的增加,起动时间仅略微减少。当流量比例系数为0.35-0.40、当量加热功率为18-20 kW时,起动时间、起动耗能量和氧化床入口温度的平均增加速率均较小,装置起动性能良好。
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关键词
预热催化氧化装置
煤矿乏风
起动时间
起动耗能量
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Keywords
preheating catalytic monolithic reactor
ventilation air methane
starting time consumption
starting power consumption
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分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名预热催化氧化反应器的变参数模拟计算
被引量：2
- 3
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作者
杜德娟
刘永启
毛明明
陈帅
郑斌
孟建
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机构
山东理工大学交通与车辆工程学院
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出处
《山东理工大学学报（自然科学版）》
CAS
2013年第3期1-5,共5页
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基金
国家高技术研究发展计划(863)重点资助项目(2009AA063202)
山东省自然科学基金资助项目(ZR2011EL017)
山东省科技发展计划资助项目(2012GGX10417)
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文摘
对预热催化氧化反应器进行了变运行参数和陶瓷参数的模拟计算,分析其参数变化对甲烷氧化过程的影响规律.结果表明:气流速度增大将会缩短甲烷分子在壁面的驻留时间,导致温升缓慢、降低甲烷转化率;适当提高入口温度和甲烷浓度有利于反应初期吸附基元反应的发生,对壁面催化反应具有促进作用;在其它条件不变的情况下,增大陶瓷床的比表面积可以增加甲烷分子与活性微粒触碰的频率,加快某些关键基元反应的速率.
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关键词
预热催化氧化反应器
数值模拟
甲烷
催化反应
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Keywords
preheating catalytic monolithic reactor
numerical simulation
methane
catalytic reaction
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分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名煤矿乏风瓦斯预热催化氧化装置数学模型
- 4
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作者
张迎
刘瑞祥
刘永启
郑斌
孟建
毛明明
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机构
山东理工大学交通与车辆工程学院
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出处
《陶瓷学报》
CAS
北大核心
2015年第3期301-305,共5页
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基金
山东省科技发展计划资助项目(编号:2012GGX10417)
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文摘
为了进一步研究低浓度瓦斯预热催化氧化特性,基于自主研发的预热催化氧化装置,建立甲烷预热催化氧化反应一维数学模型。利用一维非均质连续数学模型建立蜂窝陶瓷氧化床模型,该模型包括四个守恒方程:气相质量守恒方程、固相质量守恒方程、气相能量守恒方程、固相能量守恒方程;利用集总参数法建立预热器模型。通过Flex PDE软件数值计算蜂窝陶瓷氧化床温度分布规律,并与实验结果进行对比。计算结果表明:建立的数学模型基本符合甲烷催化氧化的反应特性,所得模拟结果与实验结果较为吻合;蜂窝陶瓷氧化床轴向温度呈先显著升高后缓慢下降的趋势;随着甲烷浓度的增大,氧化床轴向温度升高;随着甲烷风量的增大,氧化床轴向温度升高。
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关键词
煤矿乏风
预热催化氧化装置
数学模型
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Keywords
FlexPDE
ventilation air methane
preheating catalytic monolithic reactor
mathematical model
FlexPDE
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分类号
TQ174.75
[化学工程—陶瓷工业]
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