By this author

Ethane dehydrogenation in a membrane reactor with palladium alloy foil Pd-Ru with alumina-chromium catalyst at high temperatures

Issue number 1 from 03.02.2025

Дегидрирование этана - один из важнейших процессов для получения этилена. Основные закономерности этого процесса исследованы в мембранном реакторе с промышленным алюмо-хромовым катализатором и фольгой из палладиевого сплава Pd-6%Ru. Рабочей частью реактора являются две цилиндрические камеры, разделенные мембранной перегородкой. Верхняя камера вакуумирована, а в нижней поддерживается атмосферное давление. Известно, что добавки водорода на входе препятствуют образованию углеродных отложений на катализаторе, поэтому в данной работе исследовалось влияние этих добавок на процесс. При равномерной подаче сырья (этан и водород) по внешнему периметру нижней камеры проблема сведена к нахождению потоков этана, этилена, водорода и метана из решения системы нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений. Рассматривается интервал температур 600 K < T < 1000 K при небольших значениях отношений потоков водорода и этана на входе. Найдены условия, при которых выход водорода и конверсия этана достигают 100% при максимальном потоке Н2 через мембрану. Проведено сравнение расчетов с экспериментальными данными.

69 0

Steam Reforming of Ethane in a Membrane Reactor with a Nickel Catalyst at High Temperatures

Issue number 3 from 01.05.2023

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).

44 0

Liquid and Gas Hydrodynamics in Film Regular Sprayed Packings in a Cocurrent Downflow Regime

Issue number 5 from 01.09.2023

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.

51 0

Паровой риформинг природного газа в мембранном реакторе с никелевым катализатором при высоких температурах

Issue number 5 from 25.09.2024

Проведено моделирование паровой конверсии различных углеводородных смесей, в том числе природных и попутных нефтяных газов, в мембранном модуле с промышленным никелевым катализатором и фольгой из палладиевых сплавов с целью получения чистого водорода. Рабочей частью модуля являются две цилиндрические камеры, разделенные мембранной перегородкой. Верхняя камера вакуумирована, а в нижней поддерживается атмосферное давление. При равномерной подаче сырья по внешнему периметру нижней камеры проблема сведена к нахождению потоков водяного пара, окислов углерода, водорода, метана и его гомологов из решения системы нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка. Рассматривается широкий интервал температур 600 K < T < 1000 K при допустимых значениях отношений потоков водяной пар/смесь углеводородов на входе. При фиксированной температуре найдены потоки сырья на входе, при которых выход водорода и конверсия углеводородов достигают 100%, при этом максимальный поток водорода через мембрану достигается при минимально допустимых для данной смеси отношениях входных потоков водяного пара и углеводородов. Проведено сравнение расчетов с экспериментальными данными для ряда углеводородных смесей при различных значениях температур и определяющих параметров.

44 0