焦炉煤气非催化部分氧化制合成气实验研究与数值模拟

摘要

在带有单孔喷嘴石英管反应器实验的基础上，对焦炉煤气非催化部分氧化工艺制合成气进行了研究，分析了O2/CAS比对合成气各组分含量的影响，反应器中反应过程和温度分布及出口产品组成。实验结果表明CH4转化率随O2/GAS比增大而增大，O2/GAS比调节到0.22～0.26时，CH4转化率达到95%～97%，此时合成气CH4含量低于1%。利用CFD软件平台对转化反应器进行了数值模拟。模拟结果显示，流量一定时出口气体组分H2与CH4分别随着进气氧气与焦炉煤气体积流量比值的增加而减少，CO和CO2分别随着比值的增加而增加。出口气体有效组分摩尔分数随进气流量的变化不足非常明显。在壁面温度为1100 K时转化效果最好。