УДК 532.529
Численное моделирование капельного охлаждения
продуктов конверсии метана в синтез-газ
c И.В. Деревич, А.Ю. Фокина <...> Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Представлены результаты теоретического исследования процессов тепломассопереноса при охлаждении синтез-газа, получающегося после парциального
сжигания метана. <...> Быстрая закалка синтез-газа необходима для предотвращения
выпадения сажи на стенках реактора. <...> В предлагаемой схеме охлаждения отвод
теплоты от продуктов конверсии метана осуществляется путем впрыска капель
воды в объем камеры охлаждения, расположенной после горелочного устройства. <...> В двухскоростном двухтемпературном приближении выведена замкнутая система
уравнений аэродинамики, тепломассопереноса синтез-газа и капель. <...> Оценка
эффективности капельного способа охлаждения проведена на основе одномерной
системы уравнений аэродинамики и тепломассопереноса парокапельной среды. <...> Ключевые слова: капельное охлаждение, энтальпия испарения, аэродинамическое сопротивление, время тепловой и динамической релаксации, скорость испарения, уравнения баланса импульса, энтальпии и массы, синтез
тяжелых углеводородов. <...> В ФГУ «Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов» (ТИСНУМ, Троицк) реализуется проект по разработке технологии синтеза искусственной нефти на основе метода Фишера — Тропша (технология «газ в жидкость», GTL
technology). <...> Синтез тяжелых углеводородов осуществляется в реакторе, где исходным сырьем является синтез-газ — смесь СО и Н2 . <...> В этом случае экономически более
выгоден синтез искусственной нефти с последующим транспортом ее
к потребителю. <...> Синтез-газ получается при неполном сгорании природного газа. <...> В продуктах конверсии также в небольших количествах присутствуют СО2 , пары воды и аморфный углерод при
1 <...> Катастрофической ситуацией является образование сажи в результате поликонденсации молекул углерода
в объеме газа или на поверхности горелочного <...>