WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

Костенко Светлана Сергеевна

МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ РЕЖИМОВ ОКИСЛЕНИЯ

СМЕСЕЙ МЕТАНА В ПРИСУТСТВИИ ПАРОВ ВОДЫ

01.04.17 – Химическая физика,

в том числе физика горения и взрыва

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Черноголовка – 2010

Работа выполнена в Институте проблем химической физики РАН

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук Иванова Авигея Николаевна

Научный консультант:

кандидат физико-математических наук Полианчик Евгений Викторович

Официальные оппоненты:

доктор химических наук Арутюнов Владимир Сергеевич кандидат физико-математических наук Салганский Евгений Александрович

Ведущая организация:

Институт Структурной Макрокинетики РАН г. Черноголовка

Защита состоится «18»февраля 2010 г. в 10 ч на заседании Диссертационного Совета Д 002.082.01 при Институте проблем химической физики РАН по адресу: 142432, Московская обл., г. Черноголовка, пр-т академика Н.Н.

Семенова, 1, корпус 1/2 Института проблем химической физики РАН.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИПХФ РАН.

Автореферат разослан «18»января 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 002.082.01, кандидат физико-математических наук Г.С. Безручко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В настоящее время большой интерес для промышленности представляет переработка и возможность применения природного газа для производства традиционной продукции нефтехимии. Природный газ является, как одним из основных энергоносителей, так и важнейшим многотоннажным источником получения химического сырья. Именно это является главной причиной высокого интереса ко всему комплексу вопросов, связанных с его ресурсами, добычей и переработкой. Значение природного газа, как энергоносителя в перспективе будет неуклонно возрастать [1].

Практически все реализованные в промышленном масштабе пути превращения природного газа в химические продукты основаны на сложном энерго- и капиталоемком процессе его предварительного превращения в синтез-газ. Было предложено и разработано много рентабельных путей прямого превращения природного газа в химические продукты. Однако поиск наиболее эффективной рентабельной переработки громадных ресурсов природного газа в химические продукты и жидкие энергоносители всё ещё остаётся не завершенным. Большинство возникающих при этом проблем обусловлено свойствами основного компонента природного газа – метана CH4. Поэтому проблема использования природного газа – это, прежде всего, проблема использования метана.

Синтез-газом называется смесь газов СО и Н2 различного состава, являющаяся исходным полупродуктом для синтеза многих органических соединений.

В настоящее время в большинстве крупномасштабных промышленных производств для переработки природного газа используются катализаторы.

Каталитические реакторы обеспечивают высокий выход целевых продуктов при относительно низкой температуре, но они эффективны только в большом производстве. Эти реакторы нуждаются в периодической замене катализатора, а это, как известно, большие финансовые затраты. Процесс каталитической конверсии метана, на современном промышленном уровне, далёк от оптимального:

а) большие затраты энергии;

б) высокая стоимость катализаторов, требующих их периодического очищения от сажи или замены.

Многообещающим является производство газов в некаталитических реакторах.

Одним из перспективных направлений исследований является проведение процесса в условиях фильтрации газа через инертную пористую среду, играющую роль аккумулятора тепла, выделяемого в результате химических реакций.

(Фильтрационное горение) [2].

Актуальность исследования - определяется поиском новых энергосберегающих путей проведения конверсии метана в водород или синтез-газ.

экспериментально в реакторах фильтрационного горения. Лишь совсем недавно, параллельно с настоящей работой появилась работа, в которой методами численного моделирования рассматривается волна горения в реакторе фильтрационного горения с реверсом [3], практически в макрокинетическом приближении. В настоящей работе большое внимание уделяется выбору детальной кинетической схемы в реакторе фильтрационного горения без реверсивного переключения газового потока. Интерес представляет исследование возможности реализации такого процесса в промышленном масштабе.

Целью работы является исследование процесса конверсии метана в синтез-газ (смесь СО и Н2) в реакторе, заполненным пористой засыпкой, в присутствии паров воды и выяснение их роли в получении целевых продуктов.

Степень новизны работы построена и обоснована детальная кинетическая модель, описывающая окислительную конверсию метана в присутствии паров воды с описанием, как гомогенных стадий, так и гетерогенных механизмов сажеобразования;

впервые проведено численное исследование окислительной конверсии метана в присутствии паров воды в реакторе ФГ в рамках построенной кинетической модели;

дополнительного эндотермического окислителя, позволяющего уменьшить расход кислорода.

Практическая значимость работы - Развитые в работе модели представляют собой важный шаг в исследовании конверсии метана в реакторе фильтрационного горения, и позволяют исследовать закономерности горения газовых смесей в режиме фильтрации с целью определения влияния управляющих параметров на характеристики процесса и выбор оптимальных условий проведения процесса.

Личный вклад автора - В диссертационной работе численная реализация математической модели, её исследования и анализ полученных результатов проводились лично автором. Процесс построения кинетической модели обсуждался с к.х.н. Карнаух А.А., научным руководителем и консультантом и тестировался непосредственно автором. Подготовка публикаций, обсуждение выводов проводились автором совместно с руководителем и коллегами.

Апробация работы - Материалы и основные результаты докладывались на следующих конференциях: Симпозиум молодых ученых по химической кинетике (п.

Клязьма, 15 -18 марта 2004); XVI Всероссийский Симпозиум «Современная химическая физика» (Туапсе, с 20 сентября по 2 октября 2004); 1-ая Всероссийская конференция-школа «Высокореакционные интермидиаты химических реакций»

ChemInt (Юность, 12-16 апреля 2006); XVIII Всероссийский Симпозиум «Современная химическая физика» (Туапсе, с 22 сентября по 3 октября 2006); XXV Всероссийская школа-симпозиум молодых ученых по химической кинетике (Юность, 15-19 марта, 2007); 1-ая конференции по Фильтрационному Горению (Черноголовка 5-10 мая 2007); Современные подходы к проблемам физикохимии и катализа, (Новосибирск, 2007); Nonequelibrium Processes: Plasma, Combustion, Atmospheric Phenomena (Sochi, 2005); «Nonequlibrium processes in combustion and plasma based technologies» (Minsk, 2006); Nonequelibrium Processes: Plasma, Combustion, Atmospheric Phenomena (Moscow, 2007); XХ Всероссийском Симпозиум «Современная химическая физика» (Туапсе, 2008); XIV Симпозиум по Горению и Взрыву (Черноголовка, 2008); XVIII International Conference CHEMREACTOR- (Malta, 2008).

А также опубликованы в журналах Химическая физика и Доклады Российской академии наук.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора (глава 1), термодинамического расчёта (глава 2), кинетического исследования (глава 3), математической постановки задачи (глава 4), обсуждения результатов расчётов в реакторе ФГ (глава 5), заключения, основных выводов из работы, обозначений и сокращений, списка литературы и приложения.

Работа изложена на 141 страницах, включает 67 рисунков, 5 таблиц и два приложения. Литературный обзор содержит 104 источника.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

исследования, сформулированы цели работы, ее научная новизна и практическая значимость.

Первая глава диссертации посвящена литературному обзору, в котором рассматриваются различные подходы к переработки метана в синтез-газ, а также делается обзор работ по сжиганию газов и твёрдых компонентов в реакторах фильтрационного горения.

Приведённый во второй главе термодинамический расчет позволил наметить условия, при которых возможно получение синтез-газа нужного состава с небольшим положительным тепловым эффектом. Из расчёта сделан вывод, что окислительно-паровую конверсию нужно проводить в области составов исходных смесей: О2:СН4 = 0.4 0.9, и Н2О:СН4 = 0.71.2 при равновесных температурах для смеси от 1100 до 1500 К. При таких начальных параметрах возможно получить синтез-газ состава Н2:СО=2:1, Н2:СО=3:1.

Третья глава посвящена построению и исследованию кинетической модели процесса. Окисление метана является разветвлённо-цепным процессом, в котором основную роль играют радикалы и промежуточные продукты, образующиеся в реакциях окисления метильных радикалов. Поэтому при построении кинетической схемы, прежде всего, были учтены соответствующие реакционные циклы и конкурирующие реакции, определяющие область воспламенения.

Методика выявления фрагментов кинетической схемы [4,5], определяющих область воспламенения, позволила исследовать вклад каждого из них в критические условия воспламенения и выявить их роль в развитии процесса.

За основу была взята так называемая «пероксидная» модель окисления метана (ПМ), исследованная ранее при помощи численного моделирования в работе [6].

Основным в модели ПМ (рис.1а) является линейный разветвленный цикл, где метильные радикалы СН3 окисляются кислородом в пероксидные радикалы СН3О2.

Взаимодействие последних с метаном приводит к разветвлению при последующем распаде перекиси СН3О2Н на активные радикалы СН3О и ОН, реакции которых возвращают в систему радикалы СН3, замыкая цикл. Схема дополнена реакциями гибели радикалов и перекисей на стенке, играющими значительную роль благодаря их конкуренции с реакциями, приводящими к разветвлению.

При повышении температуры роль пероксидного цикла падает как за счет усиленного распада пероксидных радикалов, так и за счет конкуренции, которую ему составляют более высокотемпературные циклы. Один из них, так называемый «формальдегидный» цикл (рис.1б), как и цикл ПМ, зарождается в реакции окисления метильных радикалов. Развитие цикла связано с двумя высокотемпературными реакциями разветвления с участием формальдегида - его прямым окислением и распадом перекиси водорода на радикалы.

Рис.1 Пероксидная модель(а), Формальдегидная модель(б) На основе описанной выше линейной модели ФМ по методике [5] получена формула критического условия цепного воспламенения. По этой формуле (она приводится в диссертации) была проведена серия расчётов для различных соотношений исходных реагентов.

Таким образом, для того, чтобы наиболее полным образом, описать область воспламенения смеси метан/пар/кислород для бедных смесей эти модели были объединены. На следующем этапе построения кинетической модели были учтены нелинейные реакции, сопутствующие отобранным разветвленным циклам, которые позволяют более полно описать расходование радикальных и молекулярных промежуточных продуктов, накопленных в окислительных циклах. С другой стороны в кинетическую схему были добавлены линейные реакции с участием метана и воды, которые не входят в схемы циклов окисления, а также нелинейные реакции. Как известно из экспериментов по окислению метана [7] в условиях ФГ, с высокой концентрацией образуется следующая цепочка углеводородных интермедиатов: С2Н6С2Н5С2Н4С2Н3С2Н2С2НСН2СН, в первую очередь, благодаря усилению рекомбинации радикалов СН3 при значительном израсходовании кислорода. Исходя из этого в кинетическую схему были добавлены реакционные циклы, которые описывают получение этих веществ, что приводит к образованию целевых продуктов реакции – Н2 и СО.

Одной из основных проблем, возникающих при проведении конверсии метана, является сажеобразование в реакторе. В то же время хорошо известно, что сажа взаимодействует с различными газовыми продуктами, в частности с паром. В данной работе был упрощённо описан механизм образования сажи и включены в рассмотрение некоторые хорошо известные реакции с сажей, в частности её реакция с паром. Реакции, определяющие гибель радикалов записаны в виде, обеспечивающем закон сохранения вещества в предположении, что реакции на поверхности достаточно быстрые и приводят, в конечном счете, к выходу молекулярных реагентов в газовую фазу. Константы этих реакций определены, как константы диффузионной гибели радикалов на поверхности пор.

В результате была предложена кинетическая схема, которая состояла из реакций 33 компонентов.

В четвёртой главе приводится математическая модель процесса.

Двухтемпературная математическая модель, описывает процесс окислительнопаровой конверсии метана в синтез-газ в режиме фильтрационного горения в реакторе, заполненном твёрдым пористым материалом, в который с одного торца с постоянной скоростью подаются исходные реагенты СН4+О2+Н2О, а с другой стороны вытекают горячие газовые продукты, в частности, Н2+СО (рис.2).

Рис.2 Схема реактора Модель включает:

уравнение сохранения энергии для газовой смеси уравнение сохранения энергии для конденсированной фазы закон изменения концентраций для i -го компонента газовой смеси уравнение состояния идеального газа Здесь G v g ci i, тепловой поток газа, Ts, Tg - температура твердого пористого материала и газа соответственно, - коэффициент межфазного теплообмена, s ( Ts ), g ( Tg ) - коэффициенты теплопроводности твёрдого материала и газа, ci,c s коэффициенты теплоемкости i -го газового компонента и пористого материала соответственно, Di Di ( Tg ) - коэффициент диффузии для i - го компонента, ij, ij стехиометрические коэффициенты, W j - скорость, а Q j -тепловой эффект j -ой реакции ( Q j ( ij ij )hi, hi - энтальпия образования i -го вещества), i концентрация i компонента, v g - скорость газа, p -давление, x - координата по использовались граничные условия с протоком.

Граничные условия для системы уравнений записываются в виде:

Тg0, vg0, g0 – температура, скорость и теплопроводность подаваемой газовой смеси, i0, Di0 – концентрации и коэффициенты диффузии для исходных реагентов.

Для концентраций всех остальных веществ, которые образуются в ходе реакции и не подаются извне:

Начальные условия выбирались в зависимости от способа инициирования реакции. Для численного решения системы была создана программа, которая параметры системы (концентрации продуктов реакции, температуры твёрдого компонента и газа в зависимости от времени в каждой точке реактора) при заданных начальных и граничных условиях. Система уравнений решалась методом Эйлера 1го порядка по неявной разностной схеме. Для решения нелинейной системы уравнений на каждом временном слое применялся итерационный метод Ньютона.

Скорость газа определялась из условий постоянства потока и постоянства давления в реакторе.

В пятой главе проведено обсуждение результатов расчетов в реакторе фильтрационного горения.

Параметры реактора, для которого проводилось моделирование:

Параметры засыпки соответствуют экспериментальным и расчётным данным, приведённым в книге С.И. Футько, С. А. Жданка [7].

Исследование влияния добавок пара к метано-кислородной смеси Рассматривалась конверсия метана в синтез-газ. Брутто-реакция описывающая этот процесс: 2СН4+О24Н2+2СО. Зажигание смеси происходило при помощи теплового импульса для твердого компонента. За стехиометрическое отношение метана к кислороду для получения в качестве целевого продукта смесь Н2 и СО принимается отношение, при котором на одну молекулу кислорода, приходится две молекулы метана. В дальнейшем обозначается Ф=(1/2)СН4:О2. В приведённых ниже расчётах доля пара в смеси варьировалась от 0 до 30% при фиксированных отношениях СН4:О2=5 и 8 (соответственно, Ф=2.5 и 4).

Рис.3 Зависимость от доли пара в смеси Tgmax (а), концентрации водорода на выходе из реактора(б), конверсии метана и пара(е, д), Н2/СО на выходе из реактора(г) и RCH4-H2 (в) в волне для начальных условий: 1) Ф=4, G=0.17, кг/м2/с 2) Ф=4, G=0.5, кг/м2/с 3) Ф=2.5, G=0.17, кг/м2/с 4) Ф=2.5, G=0.5, кг/м2/с На рис.3 приведены максимум температуры в волне горения (а), выход водорода (б), конверсия пара (д) и метана (е) и отношение Н2:СО на выходе (е) из реактора при фиксированных отношениях СН4:О2=5 и 8, и величин массовых расходах G=0.17, и 0.5 кг/м2/с.

Из приведённых расчётов были сделаны следующие выводы:

1) С увеличением массового расхода повышается максимальная температура в волне горения (рис. 3а). При разбавлении смеси паром, максимальная температура в волне горения падает, что связано с понижением доли метана и кислорода за счёт увеличения доли пара. Наибольшая максимальная температура (~1580 К) достигалась в смесях с фиксированным отношением СН4:О2=5, с содержанием наибольшей доли кислорода.

2) При разбавлении смеси паром концентрация водорода на выходе снижается незначительно, порядка 5% (рис. 3б). При Ф=4 наблюдается небольшой максимум Н2 при добавке пара 5%. Такой же эффект наблюдался в работе [3] при разбавлении паром метано-воздушной смеси. С увеличением скорости подачи газа концентрация водорода увеличивается на 2-7%.

3) На рис. 3в представлены кривые, характеризующие величину RCH4-H2=(H2/2CH4), которая определяет, какая доля водорода образуется из прореагировавшего метана. С увеличением линейной скорости газа величина RCH4-H увеличивается, а при разбавлении смеси паром понижается.

4) Наибольшее количество пара расходуется в более бедных смесях СН4:О2= при XН2О=30% (рис. 3д).

5) Максимальное отношение Н2:СО=2.6 получается для СН4:О2=5 и G=0. кг/м2/с (рис. 3г). Для более богатых смесей это отношение снижается до 1.8. При увеличении доли пара отношение Н2:СО растёт сильнее при большем расходе (до 5%).

Из полученных результатов следует, что при разбавлении богатых смесей паром разогрев смеси значительно снижается и пар не может взять на себя роль дополнительного окислителя. Малое влияние добавок пара связано с достаточно низкими температурами в волне горения, которые достигались при выбранных расчётных параметрах смеси.

Влияние управляющих параметров на распространение волны горения и В расчётах изменялись исходные параметры для газовой смеси и реактора ФГ:

пористость, размер зерна, давление, коэффициент межфазного теплообмена, скорость подачи газа.

Исходя из проведённых расчётов были сделаны следующие выводы:

- величина пористости мало влияет на максимум температуры в волне горения для значений от 0.3-0.8. С увеличением размера пор увеличивается скорость распространения волны горения. При изменении пористости от 0.4 до 0.8 скорость волны изменилась в 7 раз. Для значений 0.2 наблюдался срыв горения;

- увеличение коэффициента межфазного теплообмена в диапазоне 6 10 4 1.7 10 5 Вт/м3/К увеличивает выход водорода на 10%;

- изменение диаметра зерна в расчётах варьировалось от 1e-2 до 1e-3 м и показало слабое влияние на максимальное значение температуры в волне горения.

Для диаметра засыпки 1e-3 м максимум температуры понизился менее чем на 1 %;

- с увеличением давления от 1 до 3 атм концентрации на выходе и скорость фронта горения растут практически пропорционально давлению;

- с увеличением скорости подачи газа (с 0.3 до 0.9 м/с) почти пропорционально росла линейная скорость распространения волны горения по реактору. (~е-4 м/с).

Во всех приведённых выше расчётах рассматривалась волна горения в реакторе длиной 0.3 м. На рис.4а изображён профиль температуры газа в реакторе длиной 1. Рис.4 Профиль температуры Тg(а), расход Н2О (б) для состава смеси CH4:O2:H2O=4:2:4, =8.9e-4 Ват/м2/с со скоростью подачи газа vg=0.3 м/с на временах (с): 1) 2402 2) 2444 3) 2935 4) 3230 5) 3521 6) 3813.

В реакторе ФГ устанавливается волна горения, которая перемещается с постоянной скоростью. Профили концентраций практически не изменяются в установившейся волне горения. Расход пара (рис. 4б) в смеси в области максимальной температуры в волне горения увеличивается почти на 50% по сравнению с его исходной концентрацией. На спадающей кривой в области более низких температур наблюдается расход пара приблизительно на 15% ниже его максимальной концентрации в смеси. Концентрация водорода на временах, в точках реактора, где наблюдается расход пара, увеличивается. Из расчётов был сделан вывод, что образование дополнительного количества водорода, происходит за счёт реакций пара с сажей в области достаточно высокой температуры, которая ниже максимальной температуры в волне горения (~1600 К), но достаточна для реакций с паром и его разложения.

Кинетика окисления метана в присутствии паров воды при постоянной температруре для нераспределённой системы Для того чтобы оценить степень выгорания метана, состав и соотношение продуктов в зависимости от соотношения исходных реагентов и время, за которое проходит реакция, было проведено исследование кинетической схемы для нераспределённого случая при постоянной температуре. На рис. 5 представлены концентрации целевых продуктов конверсии - Н2 и СО, исходного реагента – Н2О, а также концентрация сажи Cz, рассчитанные для трёх различных составов при Tg=1500 К.

Рис.5 Зависимость от времени концентраций Н2, СО, Н2О, а также сажи Cz, при Тg=1500 К. Расчет для соотношений исходных реагентов CH4:O2:H2O:

–––0.48:0.12:0.4;

–––– 0.4:0.2:0.4;

-+-+-+0.3:0.3:0.4.

Из анализа полученных результатов был сделан вывод, что наиболее благоприятные условия для конверсии – это достаточно богатые смеси (отношение СH4/O22). В богатых смесях достигается наибольший выход водорода, но и накопление сажи (Сz) пропорционально доле метана в смеси. При достаточно высоких температурах (Т 1500 К) Н2О вступает в реакцию с Сz и это приводит к уменьшению содержания сажи. При Т = 1500 К реакция протекает за времена порядка секунды. При повышении температуры и давления время, за которое проходит реакция, уменьшается. При Т =1600 К для состава CH4:O2:H2O=0.4:0.2:0. при давлении 1 атм время реакции составило ~ 0.8 с, при 1700 К - ~0.6 (с), при К ~ 0.1 с. При Т =1500 К для состава CH4:O2:H2O=0.4:0.2:0.4 и давлении 5 атм время реакции уменьшилось до 0.8 с, при 10 атм до 0.6 с.

Расчет кинетики превращения для нераспределенной изотермической системы показывает, что при температуре ~1500 К скорость конверсии водяного пара на два порядка ниже, чем скорость расходования кислорода. При этом конверсия водяного пара протекает при активном участии сажевых отложений на поверхности инертного материала. При давлении 1 атм время полной конверсии составило приблизительно 1 с, что намного превышает время пребывания газа в реакторе, поэтому термодинамически равновесные составы продуктов не реализуются.

Предлагаемая модель реактора фильтрационного горения Для того чтобы оптимизировать реактор и увеличить область высоких температур была предложена следующая модификация реактора. Реактор разбивается на некоторое количество секций, причём первый реактор, в котором формируется волна горения, имеет больший размер, достаточный для того, чтобы в нём установилась волна горения. В первом реакторе происходит инициирование волны горения и непрерывно поступает свежая газовая смесь. Остальная часть реактора разбивалась на заданное количество секций одной длины. После того, как максимум в волне горения достигнет конца первого реактора, подача кислорода отключается в начале первого реактора и кислород начинает подаваться во второй реактор. Таким образом, подача кислорода происходит вдоль реактора по мере продвижения волны горения, что приводит к увеличению высокотемпературной зоны в реакторе.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ИЗ РАБОТЫ

1. Для описания процесса окислительной конверсии метана в парах воды в фильтрационном режиме предложена детальная кинетическая схема с учётом гетерогенных реакций, макрокинетического механизма образования сажи на поверхности инертного пористого материала и реакций сажи с паром.

2. Исследовано влияние различных фрагментов схемы на характер процесса окисления метана. Аналитически получены критические условия, определяющие границы области воспламенения в зависимости от состава смеси, температуры, давления, диаметра засыпки, что позволило определять начальные условия для реализации волны горения.

3. Предложен алгоритм численной реализации и создана программа, описывающая распространение волны горения в реакторе ФГ в рамках двухтемпературной модели с учётом построенной кинетической схемы.

4. Проведено исследование влияния скорости подачи газа, коэффициента межфазного теплообмена, состава исходной смеси, размера пор, давления и диаметра засыпки на распространение волны горения. Показано, что скорость распространения практически пропорциональна скорости газа и давлению, а уменьшение размера пор и диаметра засыпки приводит к более полной конверсии пара (15%) и метана за счёт гетерогенных реакций сажи.

5. Предложен и промоделирован новый технологический приём, состоящий в подаче кислорода вдоль реактора ФГ по мере продвижения волны, который позволяет увеличить область высоких температур внутри реактора и тем самым ускорить реакцию, не меняя параметров исходной смеси.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ РАБОТЫ

1. Костенко С.С., Полианчик Е.В., Карнаух А.А., Иванова А.Н., Манелис Г. Б.

Модель окислительно - паровой конверсии метана в водород в режиме сверхадиабатического фильтрационного горения // Химическая физика, 2006. - Т.

25. - № 5 - С. 53 - 63.

2. Костенко С.С., Иванова А.Н., Карнаух А.А., Полианчик Е.В., Манелис Г.Б.

Численное моделирование окислительно - паровой конверсии метана в реакторе фильтрационного горения // Доклады академии наук, 2009. - Т. 426. - №6. - С. 769 Kostenko S.S., Polianczyk E. V., Karnaukh A.A., Ivanova A.N., Manelis G.B.

Macrokinetics of Methane Conversion at Superadiabatic Filtration Combustion // Nonequelibrium Processes, Combustion and Detonation, Vol.1, /edited by Gabriel D. Roy, S.M. Frolov, Alexander M. Starik, M: Torus Press, 2005. - PP. 223 - 229.

4. Kostenko S.S., Polianczyk E.V., Karnaukh A.A., Ivanova A.N., Manelis G.B.

Kinetic refinement of the computational model for conversion of СH4/O2/H2O mixtures into synthesis gas under conditions of filtration combustion. I. Ignition // International Workshop «Nonequlibrium processes in combustion and plasma based technologies»

(Minsk, 2006), - PP. 24 - 28.

5. Костенко С.С., Карнаух А.А., Иванова А.Н. Пределы воспламенения смеси метана с кислородом в присутствии большого количества паров воды// Тезисы докладов XXII Всероссийскиго симпозиума молодых ученых по химической кинетике (Клязьма, 2004), - С. 28.

Моделирование конверсии сверхбогатых смесей метан-кислород-пар в условиях фильтрационного горения // Тезисы докладов XYI Всероссийского Симпозиума «Современная химическая физика» (Туапсе, 2004), - С. 224 -225.

7. Костенко С.С., Полианчик Е.В., Карнаух А.А., Иванова А.Н, Манелис Г.Б.

Расчётная модель окислительно-паровой конверсии метана в синтез-газ в кинетически неоднородной волне фильтрационного горения //тезисы докладов 1-ой Всероссийской конференции-школы «Высокореакционные интермидиаты химических реакций (ChemInt)» (Юность, 2006), - С. 24.

8. Костенко С.С., Полианчик Е.В., Карнаух А.А., Иванова А.Н, Манелис Г. Б.

Расчётная модель окислительно - паровой конверсии метана в синтез-газ в волне фильтрационного горения // Тезисы докладов XYIII Всероссийского Симпозиума «Современная химическая физика» (Туапсе, 2006), - С. 212-213.

9. Костенко С.С., Карнаух А.А., Полианчик Е.В., Иванова А.Н., Манелис Г.Б.

Моделирование распространения волны горения смеси СН4/О2/Н2О при вынужденной фильтрации через пористую среду // Тезисы докладов XXV Всероссийской школы-симпозиума молодых ученых по химической кинетике (Юность, 2007), - С. 31.

10. Карнаух А.А., Костенко С.С., Полианчик Е.В., Иванова А.Н., Манелис Г.Б.

Кинетическая схема в расчётной модели окислительно-паровой конверсии метана в водород в волне фильтрационного горения // Тезисы докладов 1-ой конференции по Фильтрационному горению (Черноголовка, 2007), - С. 45.

11. Костенко С.С., Карнаух А.А., Полианчик Е.В., Иванова А.Н., Манелис Г.Б.

Влияние физических параметров на распространение волны горения в газовой смеси СН4 /О2 /Н2О при вынужденной фильтрации через пористую среду// Тезисы докладов 1-ой конференции по Фильтрационному Горению, (Черноголовка, 2007), С. 22.

12. Карнаух А.А., Костенко С.С., Полианчик Е.В., Иванова А.Н., Манелис Г.Б.

Анализ области воспламенения смесей СН4 -О2 -Н2О - для построения расчётной модели их конверсии в волне фильтрационного горения (ФГ) // Тезисы докладов конференции «Современные подходы к проблемам физикохимии и катализа», (Новосибирск, 2007), С. 216.

13. Костенко С.С., Карнаух А.А., Полианчик Е.В., Иванова А.Н, Манелис Г.Б.

Кинетика окисления смеси СН4 +Н2О+О2 с учётом гетерогенных реакций // Тезисы докладов XХ Всероссийского Симпозиума «Современная химическая физика»

(Туапсе, 2008), - С. 67.

14. Костенко С.С., Карнаух А.А., Полианчик Е.В., Иванова А.Н, Манелис Г. Б.

Моделирование окислительно-паровой конверсии метана в режиме фильтрационного горения. // Тезисы докладов XIV Симпозиум по Горению и Взрыву (Черноголовка, 2008), - С. 97.

15. Karnaukh A.A., Ivanova A.N., Kostenko S.S. Kinetic of the conversion of methane-oxygen-steam mixtures in filtration reactor //XVIII International Conference on Chemical Reactors (Malta, 2008, sept. 29- oct. 3). disk with papers.

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Арутюнов В.С., Крылов О.В. Окислительные превращения метана. - М.: Наука, 1998. - С. 24 - 82.

2. Бабкин В.С., Дробышевич В.И. Лаевский, Ю.М. Попытняков Ю.М Фильтрационное горение газов. // Новосибирск: ФГВ, 1983. - Т 19. - №2. - С. 17 - 26.

3. Dobrego K.V., Gnezdilov N.N., Lee S.H., Choi H.K. Partial oxidation of methane in a reverse flow porous media reactor. Water admixing optimization // Intern. J. Hydrogen Energy, 2008. - Vol. 33. - PP. 5535 - 5544.

4. Иванова А.Н., Тарнопольский Б.Л. Об одном подходе к выяснению качественных особенностей поведения кинетических систем и его реализация на ЭВМ // Кинетика и катализ, 1979.- Т. 20. - № 2. - с. 1541 - 1560.

5. Иванова А.Н., Тарнопольский Б.Л., Карнаух А.А. Метод нахождения критических условий воспламенения в многокомпонентных системах // Кинетика и катализ, 1997.

- Т. 38. - №4. - С. 485 - 494.

6. Веденеев В.И., Гольденберг М.Я., Горбань Н.И., Карнаух А.А., Тейтельбойм М.А.

Количественная модель окисления метана при высоких давлениях. I. Задержки воспламенения.// Кинетика и катализ, 1988. - Т. 31 - С. 1297 - 1304.

7. Футько C.И., Жданок С.А. Химия фильтрационного горения газов. // Минск:

Беларусь навука, 2004. - 318 с.



 
Похожие работы:

«ГОЛЫШЕВ АНДРЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ И ТЕМПЕРАТУРАХ 01.04.17 – Химическая физика, в том числе физика горения и взрыва АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Черноголовка 2008 Работа выполнена в Институте проблем химической физики РАН. Научный руководитель : доктор физико-математических наук, Молодец Александр Михайлович Официальные оппоненты :...»

«ЗАХАРОВА Людмила Николаевна МЕТОДЫ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ В ИССЛЕДОВАНИИ ХАРАКТЕРИСТИК ЗЕМНЫХ ПОКРОВОВ Специальность 01.04.03 — Радиофизика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учной степени кандидата физико-математических наук Фрязино – 2011 2 Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН (Фрязинский филиал) Научный руководитель : кандидат технических наук Захаров Александр Иванович...»

«АВДОНИН ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФУЛЛЕРИТОВ С60 И С70 ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ УДАРНОГО СЖАТИЯ 01.04.17 – химическая физика, в том числе физика горения и взрыва АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Черноголовка 2008 Работа выполнена в Институте проблем химической физики РАН. Научный руководитель : кандидат физико-математических наук, Постнов Виктор Иванович доктор...»

«Лончаков Антон Владимирович МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ДИЗАЙН ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ ХАЛЬКОГЕН-АЗОТНЫХ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ АНИОН РАДИКАЛОВ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ИХ СОЛЕЙ 01.04.17 - химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук НОВОСИБИРСК – 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте химической кинетики и горения им....»

«НЕМЫТОВ Петр Иванович СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ СЕРИИ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ УСКОРИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОНОВ С МОЩНОСТЬЮ ВЫВЕДЕННОГО ПУЧКА СОТНИ КИЛОВАТТ 01.04.20 – физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук НОВОСИБИРСК - 2010 Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН. НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ: КУКСАНОВ – доктор...»

«Бурмистрова Ангелина Владимировна Теоретический анализ транспорта зарядов и тепла в контактах с высокотемпературными железосодержащими сверхпроводниками Специальность 01.04.04 - физическая электроника Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва - 2013 Работа выполнена на кафедре атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники физического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова. Научный...»

«Белов Кирилл Иванович ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВСКИПАНИЯ НЕДОГРЕТОЙ ВОДЫ НА ПЕРЕГРЕТЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ Специальность 01.04.14 Теплофизика и теоретическая теплотехника. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва – 2010 Работа выполнена в Объединенном институте высоких температур Российской Академии Наук Научный руководитель : канд. техн. наук, с.н.с. Ивочкин Юрий Петрович Научный консультант : докт. техн. наук, с.н.с. Зейгарник...»

«Бобылёв Юрий Владимирович АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В НЕЛИНЕЙНОЙ ТЕОРИИ ПУЧКОВО-ПЛАЗМЕННЫХ НЕУСТОЙЧИВОСТЕЙ Специальность 01.04.08 – физика плазмы Автореферат диссертация на соискание учёной степени доктора физико–математических наук Москва – 2007 Работа выполнена на физическом факультете Тульского государственного педагогического университета им. Л.Н. Толстого Научный консультант : доктор физико-математических наук, профессор Кузелев Михаил Викторович Официальные оппоненты : член...»

«Андреев Степан Николаевич МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ЛАЗЕРНО-ПЛАЗМЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ КОРПУСКУЛЯРНОГО И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 01.04.21 - Лазерная физика Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Москва – 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук Научный консультант : Рухадзе Анри Амвросиевич доктор физико-математических наук,...»








 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.