Окислительная паровая конверсия метанола в микроканальном реакторе
Full article
| Journal |
Ползуновский вестник
ISSN: 2072-8921
|
| Output data |
Year: 2021,
Number: 4,
Pages: 123-128
Pages count
: 6
DOI:
10.25712/ASTU.2072-8921.2021.04.021
|
| Tags |
топливный процессор, микроканальный каталитический реактор, микроканальные каталитические пластины, метанол, окислительная паровая конверсия, водород, моноксид углерода, катализатор, тепловой баланс, КПД реактора |
| Authors |
Андреев Дмитрий Валерьевич
1
|
| Affiliations |
| 1 |
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук», Новосибирск, Россия
|
|
Funding (1)
|
1
|
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation
|
0239-2021-0008
|
Для решения задач создания автономного топливного процессора сконструирован микроканальный реактор для получения водорода, характеризующийся высокими значениями тепло- и массопереноса. Микроканальный реактор состоит из металлических микроканальных пластин с каналами субмиллиметрового размера с нанесённым на них оксидным катализатором состава Zn/TiO2. Микроканальный реактор испытан в процессе окислительной паровой конверсии метанола. Исходная реакционная смесь состояла из водного раствора метанола (мольное отношение 1:1) и газообразного кислорода. Исследованы тепловые характеристики работы микроканального реактора в реакции окислительной паровой конверсии метанола при температуре 400 ºC и при различном мольном соотношении кислорода к водно-метанольной смеси. Показано, что добавление газообразного кислорода в
исходную реакционную смесь существенно снижает мощность внешнего источника тепла,
необходимую для поддержания рабочей температуры микроканального реактора, максимальное снижение составляет от 58 до 70 % в зависимости от величины входного потока водно-метанольной смеси и кислорода. Анализ состава водородсодержащего газа на выходе из микроканального реактора показал, что по мере увеличения соотношения кислорода к водно-метанольной смеси растёт концентрация моноксида углерода на выходе, не превышая значений 5–8 об. %. Вместе с этим величина выхода водорода стабильна в широком диапазоне входного потока кислорода и составляет 5,7–5,9 мл/сек, начиная снижаться лишь
при максимальных потоках. Расчёт теплового коэффициента полезного действия микроканального реактора показал, что эта величина растёт с увеличением входного потока кислорода, достигая 47 % при максимальной его величине