富氧条件下不同泄爆面积对CH4燃烧诱导快速相变的影响

为了研究富氧条件下不同泄爆面积对CH4燃烧诱导快速相变的影响,基于自主设计搭建的CH4燃烧诱导快速相变试验台,通过改变富氧系数和泄爆面积对CH4燃烧的压力振荡特性进行研究,分析了不同富氧系数E(0.21,0.3,0.4,0.6)及泄爆面积比(0,0.25,0.5,0.75,1)下CH4燃烧的压力峰值、到达压力峰值的时间及特征时间等参数的变化趋势。结果表明,随富氧系数增大,爆炸压力峰值逐渐增大。富氧系数E=0.21时,压力峰值低于相应的绝热压力,无压力振荡;当E=0.3时,压力峰值低于相应的绝热压力且伴随压力振荡。当E为0.4、0.6时,压力峰值高于相应绝热压力且伴随压力振荡;在泄爆条件下,随富氧系数增加,到达压力峰值的时间逐渐减小。通过分析不锈钢管道中的燃烧诱导快速相变现象,发现泄爆可以有效降低爆炸压力峰值,且随泄爆面积比增大,到达压力峰值的时间提前。

制备方法对Pd催化剂上CH_4催化燃烧性能的影响

以Al_2O_3为载体材料,采用共沉淀-浸渍法、溶胶凝胶-浸渍法、共沉淀法和溶胶凝胶法制备了纳米级含Pd催化剂,用于低浓度甲烷催化燃烧性能实验研究。应用BET法测试催化剂的比表面积和孔径分布,程序升温还原(TPR)和程序升温脱附(TPD)技术表征催化剂表面性能。在固定床微型反应装置上评价催化剂的活性和稳定性。结果表明,溶胶凝胶法制备的催化剂具有较高的活性和稳定性。空速5 000 h^(-1)条件下,转化率达10%时,对应的转化温度T_(10)为280℃;转化率为90%时,对应的转化温度T_(90)为440℃;反应温度恒定在450℃,反应时间在5 000 min内,1%CH_4催化燃烧的转化率稳定在99%。

搅拌速率对Pd/Al_2O_3催化剂CH_4催化燃烧性能的影响

为了考察搅拌速率在Pd/Al2O3催化剂制备过程中的作用,通过对不同搅拌速率制备的Pd/Al2O3催化剂进行XRD、H2-TPR和XPS表征及CH4催化燃烧活性测试,研究搅拌速率对Pd/Al2O3催化剂活性的影响。结果表明,低搅拌速率[（200-300）r·min^-1]条件制备的催化剂,Pd O粒径较大,Pd分散度高,表面Pd与Pd O物质的量比=0.55-0.56,催化剂的CH4催化反应活化能与无搅拌时相比降低,在200 r·min-1达到最低;随着搅拌速率增加,高搅拌速率[（400-600）r·min^-1]抑制了Pd O晶粒的生长,导致Pd O粒径变小,Pd分散度降低,并使表面Pd O含量增大,Pd与Pd O物质的量比=0.41-0.52,提高了CH4催化燃烧反应的活化能。

激光激活氧分子作用下CH_4/O_2反应数值模拟

基于化学动力学模型GRI-Mech3.0机理,利用CHEMKIN4.0软件柱塞流反应器模型模拟了激光作用下CH4/O2燃烧反应过程.结果表明,通过激光作用控制反应过程,利用特定波长的激光将氧分子激发到相应的亚稳态,能够有效减少化学反应延迟时间.在波长762 nm、光强10 kW/cm2(温度1 000 K,压强105Pa)条件下,反应延迟时间由0.23 s减小为0.04 s.特别是在温度及压强较低情况下,反应延迟时间明显减小,具有较好的优化效果.

LaCoO_3催化剂的制备及其在甲烷催化燃烧反应中的催化活性

采用3种有机络合剂(葡萄糖、柠檬酸、酒石酸),通过溶胶-凝胶燃烧法制备钙钛矿结构的LaCoO3催化剂,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪、低温N2吸脱附等温线(BET)、程序升温还原(H2-TPR)以及程序升温脱附(O2-TPD)表征催化剂的结构,考察了3种络合剂合成的样品对甲烷催化燃烧反应的催化活性.结果表明,在600℃焙烧下,以葡萄糖为络合剂合成的LaCoO3催化剂呈现单一的钙钛矿结构,且颗粒粒度最小、分散度最高,具有较高的催化活性;以酒石酸为络合剂合成的催化剂以LaCoO3物相为主,并伴有La2O3和Co3O4物相,催化活性也较好;以柠檬酸为络合剂合成的样品以LaCoO3物相为主,伴有少量的La2O3和Co3O4物相,分散度最差,催化活性最低.

不同氧气浓度下CH4旋流燃烧器燃烧特性的数值模拟

对一种新型强制鼓风式燃烧器在不同O2浓度下的燃烧特性进行了研究，O2浓度分别为21％、23％、25％、27％、29％和31％。对燃烧器测试炉的炉膛内部温度分布和NOx生成情况进行了分析，并通过实验验证了模拟方法的准确性。研究结果表明：随着O2浓度的增加，测试炉膛内部火焰温度升高，炉膛温度分布均匀性变差，火焰最高温度位置前移，火焰整体长度增加，测试炉膛内部NOx浓度相应升高；当O2浓度低于27％时NOx的增长速率较为缓慢，当O2浓度高于27％时NOx的增长速率变大。因此，对于该燃烧器将O2浓度控制在27％以下可以有效地减少NOx的排放。

超细In_2O_3-SnO_2复合催化剂的制备及其催化性能的研究

以InCl3·4H2O及SnCl4·5H2O为原料,用共沉淀法制备超细In2O3SnO2复合催化剂,用XRD、TEM、TPD等对所制备的样品催化剂进行表征。XRD、TEM测定结果表明,所制备的样品粒径20～30nm,分布窄,用TPD测定了样品对O2及CH4的脱附情况。CH4的催化燃烧试验表明,所制备的In2O3SnO2复合催化剂具有良好的催化反应活性。