H2S对CH4着火延迟及还原NO影响的数值模拟

为探究硫化氢(H2S)在常压范围内对甲烷(CH4)燃烧特性的影响,采用化学动力学软件CHEMKIN-PRO中的0-D和PFR反应器研究H2S浓度、过量空气系数、压力和温度对CH4点火延迟及还原NO的影响,并通过敏感性和生成率分析揭示其化学动力学机理.模拟结果表明:H2S的存在促进活性基团(H,O,OH,HO2,HO2和H2O2)的生成速率,从而缩短预混气点火延迟时间,且在低温下的影响作用更加明显;预混气点火延迟时间随着过量空气系数的增大而减小;压力增加亦有利于缩短点火延迟时间.H2S可降低CH4/H2S还原NO的温度,主要由于H2S降低CH4的反应温度,使还原性基团CHi在较低温度下产生;但同时H2S的存在,在一定程度上降低NO的还原效率,且在贫氧气氛中的影响更为显著.

膜吸收法天然气脱硫的数值分析

在双膜理论的基础上,建立了传质阻力方程和传质微分方程相结合的传质动力学模型。模拟了以N-甲基二乙醇胺(MDEA)为吸收液,聚丙烯疏水性中空纤维膜接触器吸收H2S的传质过程;并进行了相应的天然气脱硫实验。模拟结果显示:H2S脱除率随吸收液浓度和气相压力的增大而增大,随气体流量的增大而降低,模拟值和实验值吻合较好;气体流速的升高导致管内同一点处H2S的浓度也随之升高,开始时H2S浓度沿轴向降低速度较快,然后趋于平缓;随着轴向长度的增加,H2S浓度沿管程逐渐减小,其径向的下降幅度逐渐减弱。该模型能够预测给定操作条件下的脱硫率,并对膜组件的设计提供了一定的理论依据。