Предложена модель парового риформинга чистого этана в мембранном каталитическом реакторе, рабочими элементами которого являются цилиндрические камеры, между которыми помещена водородселективная палладиевая фольга. Верхняя камера вакуумируется, а в нижней находится никелевый катализатор. При равномерной подаче сырья (С2Н6 и Н2О) по периметру нижней камеры задача сводится к нахождению средних потоков С2Н6, СН4, Н2О, СО, СО2 и Н2 в результате решения системы нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений. Исследования проводили в интервале температур 700 \( \leqslant T \leqslant \) 1000 K при допустимых отношениях входных потоков водяной пар/этан более четырех. Найдены оптимальные условия проведения процесса, при которых выход водорода равен 100%. Доказано, что при этих условиях и фиксированной температуре максимальный поток водорода через мембрану наблюдается при минимально допустимых значениях отношений входных потоков пара и этана, равных четырем. Сравнение расчетов с экспериментом подтвердило предположение о существовании двух участков в нижней камере (короткого начального и основного).
Исследована гидродинамика в современных насадочных пленочных устройствах с трубчатыми и плоскими каналами при ламинарном и турбулентном течениях газа и жидкости в режиме нисходящего прямотока. Предполагается слабое гидродинамической взаимодействие фаз и отсутствие циркуляции скорости в газовой фазе. Решение получено приближенным методом Шлихтинга. Найдены распределения скоростей в фазах, толщина стекающей пленки и размеры входных гидродинамических участков в жидкости и газе.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации