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高伝熱性プレート型触媒ミクロ特性の予測と設計法の提案

高传热速率板式催化剂微观特性预测及设计方法提出

基本信息

批准号：
07242265
负责人：
五十嵐哲
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kogakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,充填層触媒に代わる高伝熱性プレート型触媒の性能予測,調整,構造,および実際の性能について総合的な検討を加えることを目的として,以下の成果を得た。1.メタンの水蒸気改質反応やメタンの燃焼反応などの大きな吸熱あるいは発熱を伴う反応を対象とした定常状態における反応特性と伝熱特性についての数値シミュレーション結果をもとに,スタートアップ時や原料供給を急に大きく変化させたときの反応特性と伝熱特性の非定常変化,すなわちダイナミックな動特性の変化についてのシミュレーションを,プレート型および充填層触媒反応器の両方について実施した。具体的には,触媒層の入口から出口までの転化率と温度の分布,ならびに反応器壁と反応器中心の間の温度マップを作成したところ,プレート型触媒反応器の反応・伝熱特性がきわめてすぐれていることを予測した。無電解めっき法によって得られたコルゲートフィン状のアルミニウム板上にニッケルを析出させたプレート型触媒が装着可能なやや大型の熱交換型触媒反応装置を用いて,吸熱反応であるメタノール分解反応においてメタノール供給量を急変させたときの反応特性の非定常変化を測定した。その結果,供給量変化の瞬間から定常状態へ推移する時間がきわめて短く,プレート型触媒の良好な動特性を実際に確認した。

In this study, the performance prediction, adjustment, structure, and integration of high thermal conductivity catalysts for filling layer catalysts are discussed. The following results are obtained. 1. Water vapor modification of the reaction system of combustion, heat absorption, heat generation, reaction, steady state, reaction characteristics, heat transmission characteristics, numerical value of the reaction system, results, time and material supply, large change in reaction characteristics, unsteady change in heat transmission characteristics, The change of dynamic characteristics of the catalyst is carried out in the following ways: Specifically, the temperature distribution of the catalyst layer from the inlet to the outlet and the temperature distribution between the wall and the center of the reactor are calculated and the thermal characteristics of the reactor are predicted. Electrolysis free method is used to determine the non-steady state change of reaction characteristics of heat exchanger type catalyst installed in the reactor. As a result, the instantaneous change in supply quantity from steady state to transient state was confirmed in a short time, and the excellent dynamic characteristics of the catalyst were confirmed in real time.