甲烷化异形催化剂模拟研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 前言 | 第10-13页 |
| 1.1 研究背景 | 第10-11页 |
| 1.2 研究的主要内容 | 第11-13页 |
| 第2章 文献综述 | 第13-24页 |
| 2.1 甲烷化反应概述 | 第13-16页 |
| 2.1.1 甲烷化反应动力学 | 第13-14页 |
| 2.1.2 甲烷化催化剂 | 第14-15页 |
| 2.1.3 甲烷化反应器 | 第15-16页 |
| 2.2 异形催化剂的工程应用 | 第16-19页 |
| 2.3 CFD在气固相催化反应中的应用 | 第19-22页 |
| 2.3.1 基于CFD计算的基本原则 | 第19页 |
| 2.3.2 反应床层模型的发展 | 第19-21页 |
| 2.3.3 反应模型的验证方法 | 第21-22页 |
| 2.4 基于CFD技术的催化剂颗粒设计 | 第22-24页 |
| 2.4.1 多孔催化领域CFD应用 | 第22-23页 |
| 2.4.2 模拟中的问题 | 第23-24页 |
| 第3章 模拟流程与验证 | 第24-35页 |
| 3.1 主要算法与软件介绍 | 第24-26页 |
| 3.1.1 计算方法 | 第24-25页 |
| 3.1.2 模拟软件的选择 | 第25-26页 |
| 3.2 模拟流程 | 第26-33页 |
| 3.2.1 构建数学模型 | 第26-28页 |
| 3.2.2 构建几何模型 | 第28-30页 |
| 3.2.3 边界条件与网格划分 | 第30-31页 |
| 3.2.4 计算方法的设置 | 第31页 |
| 3.2.5 计算结果后处理 | 第31-33页 |
| 3.3 模拟结果的验证 | 第33-35页 |
| 第4章 甲烷化单颗粒异形催化剂研究 | 第35-50页 |
| 4.1 甲烷化关键组分浓度分布结果 | 第35-39页 |
| 4.1.1 五种异形催化剂内组分浓度分布比较 | 第35-38页 |
| 4.1.2 氢碳比对五种异形催化剂的影响 | 第38-39页 |
| 4.2 速度场分布结果 | 第39-43页 |
| 4.2.1 层流运动下的流场分布 | 第39-41页 |
| 4.2.2 湍流运动下的流场分布 | 第41-43页 |
| 4.3 催化剂内温度分布 | 第43-45页 |
| 4.3.1 单颗粒催化剂内温度变化规律 | 第43-44页 |
| 4.3.2 改变进料温度的影响 | 第44-45页 |
| 4.4 反应速率分布 | 第45-49页 |
| 4.4.1 甲烷化反应速率分布 | 第45-47页 |
| 4.4.2 水汽变换速率分布 | 第47-49页 |
| 4.5 小结 | 第49-50页 |
| 第5章 甲烷化异形催化剂颗粒群研究 | 第50-60页 |
| 5.1 颗粒群内关键组分浓度分布 | 第50-51页 |
| 5.2 颗粒群中的流动分析 | 第51-55页 |
| 5.2.1 层流条件下的速度分布 | 第52-53页 |
| 5.2.2 湍流条件下的速度分布 | 第53-55页 |
| 5.3 颗粒群内温度分布 | 第55-57页 |
| 5.3.1 颗粒群结构对温度分布的影响 | 第55-57页 |
| 5.3.2 催化剂结构对轴向温度分布的影响 | 第57页 |
| 5.4 颗粒群内反应速率分布 | 第57-59页 |
| 5.4.1 开孔孔径对甲烷化反应速率的影响 | 第57-58页 |
| 5.4.2 开孔数目对甲烷化反应速率的影响 | 第58-59页 |
| 5.5 小结 | 第59-60页 |
| 第6章 甲烷化催化剂优化设计及计算改进 | 第60-67页 |
| 6.1 催化剂的优化设计方案 | 第60-62页 |
| 6.1.1 优化后的几何结构 | 第60页 |
| 6.1.2 单颗粒梅花状催化剂浓度分布 | 第60-61页 |
| 6.1.3 颗粒群内流场与温度分布 | 第61-62页 |
| 6.2 计算方法的改进 | 第62-66页 |
| 6.2.1 改进方案 | 第62-63页 |
| 6.2.2 两方程控制下的浓度分布 | 第63-64页 |
| 6.2.3 反应温度与甲烷化反应速率分布 | 第64-66页 |
| 6.2.4 新计算模型的验证 | 第66页 |
| 6.3 小结 | 第66-67页 |
| 第7章 结论和展望 | 第67-69页 |
| 7.1 结论 | 第67-68页 |
| 7.2 展望 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
| 硕士学习期间发表论文情况 | 第76页 |
