蛇形微通道甲醇-水蒸气重整反应数值模拟研究

"蛇形微通道内甲醇-水蒸气重整反应的数值模拟" 这篇论文主要探讨了在蛇形微通道内进行甲醇-水蒸气重整反应的数值模拟，作者是武锐，该研究属于首发论文。文章针对长110mm、宽2mm的蛇形微通道进行了详细的研究，旨在分析反应通道内的运行参数如何影响甲醇转化率以及出口一氧化碳的ppm值，同时深入探讨混合气体的温度、压强分布和反应物摩尔浓度变化。 甲醇-水蒸气重整反应是一种重要的制氢技术，它通过催化过程将甲醇与水蒸气转化为氢气，同时副产二氧化碳和一氧化碳。在蛇形微通道中进行这种反应有诸多优点，如良好的传热性能、较高的反应速率以及可能实现的小型化设备设计。 论文中，作者武锐利用计算流体力学（CFD）方法研究了温度和催化剂/甲醇质量比这两个关键参数对反应效果的影响。温度是决定化学反应速率的重要因素，对于甲醇-水蒸气重整反应来说，合适的温度可以提高甲醇的转化效率，降低一氧化碳的生成。而催化剂/甲醇比则直接影响催化活性，合适的比例可以确保催化剂表面的充分反应，提高氢气产出。 此外，通过对蛇形微通道内部混合气体的温度、压强和反应物摩尔浓度的模拟，研究人员能够了解反应的动态过程，这有助于理解反应的热力学特性，优化反应器设计，如控制局部过热、避免副反应的发生以及提高能量利用率。 关键词包括催化反应、甲醇-水蒸气重整反应和制氢，这些关键词突出了研究的核心内容。中图分类号"TK16A"表明该研究属于能源科学技术领域中的热能工程部分，特别关注于氢能的生产。 该论文为表面催化甲醇-水蒸气重整制氢反应器的优化设计提供了理论基础和参考数据，对于提升燃料电池和氢能技术的发展具有重要意义。通过数值模拟，研究人员能够更好地理解和控制微通道内的复杂反应过程，进一步推动高效、清洁的氢能源技术的进步。