Труды 4-й РНКТ (2006). Том 3. Свободная конвекция. Тепломассообмен при химических превращениях

Кузнецов В.В., Витовский О.В., Димов С.В., Козлов С.П.
Тепломассообмен при химических превращениях в щелевых и микроканальных реакторах

Институт теплофизики СО РАН им. Кутателадзе, Новосибирск, Россия

Аннотация

В данной работе выполнены экспериментальные и численные исследования гидродинамики и теплообмена в дисковом щелевом теплообменнике-реакторе при радиальном течении реагирующей на стенках канала газовой смеси. Приведены данные по коэффициентам теплоотдачи от нагреваемой стенки к газу, протекающему внутри реактора. Экспериментально исследовано поле температуры каталитически активной пластины реактора при наличии на ней тепловыделения. Проведены расчеты течения и теплообмена в элементе щелевого реактора для каталитической реакции с выделением тепла. Изучено неполное окисление метана в среде кислорода с образованием водородсодержащего синтез-газа в сборке микроканалов. Представлены данные по степени химического превращения метана в зависимости от начального расхода смеси.

Заключение

Исследование теплообмена при радиальном течении газа в дисковом щелевом теплообменникереакторе показало, что течение в зазоре между пластинами является сильно возмущенным, и коэффициенты теплоотдачи существенно зависят от расхода газа. Численные расчеты и эксперименты показали, что при наличии химических превращений с тепловыделением на стенках щелевого реактора, поле температур пластин может быть сильно неоднородным. При использовании пластин из композитного каталитически активного материала с теплопроводностью до 10 Вт/(м·К), температурные неоднородности существенно сглаживаются, и такие реакторы могут быть использованы для проведения химических превращений с высокой селективностью и степенью конверсии исходных продуктов.

Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)

Следующая страница: Магомадов А.С., Магомадов О.А. Термическая стойкость природных углеводородов в области высоких температур