【作者】

宋轶鸿; 刘鹏; 高翔

【单位】

浙江大学

【摘要】

高压天然气自热重整(ATR)技术被认为是未来主要的零碳制氢技术之一，在ATR燃烧区形成的碳烟可能会沉积在下游的催化剂表面，致使催化剂失活，降低制氢效率与制氢经济性。基于课题组之前的研究工作，梳理了关键燃烧参数调控对ATR燃烧区碳烟生成的影响机制。具体而言，利用激光诱导白炽灯、激光诱导荧光、OH自发光和数值模拟技术，研究了燃烧压力和重整原料（CO2/CH4）对碳烟、碳烟前驱体多环芳烃、OH *分布和火焰结构的物理化学作用机制，并提出了一个能准确预测自热重整燃烧模式下的化学键成核模型。实验结果表明，碳烟体积分数随燃烧压力呈线性相关性，这可以用多环芳烃摩尔浓度随压力线性增加来解释。另一方面，提高原料中的CO2/CH4摩尔比可以抑制碳烟的形成，但效果随燃烧压力的增加而逐渐减弱。模拟分析表明，CO2的化学效应主要是通过CO2 + H→CO + OH反应实现，其对碳烟的抑制效果是热效应的2倍。研究结果有助于进一步优化ATR过程。

【关键词】

零碳氢气;自热重整;碳烟

【论文集名称】

后处理技术（第三分会场）

【会议名称】

内燃动力碳中和与排放控制学术年会（2023）

【会议时间】

2023-7-17至2023-7-20

【会议地点】

无锡

【下载次数】

6

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