冷卻通道內(nèi)甲醇催化分解反應(yīng)的初步研究.pdf

1、利用吸熱燃料的裂解反應(yīng)，能有效移除飛行器的有害熱，但碳?xì)淙剂狭呀獾牟豢煽匦约按罅拷Y(jié)焦的產(chǎn)生使燃料能使用的熱沉局限在3.5 MJ/kg左右。因此研究裂解可控、低結(jié)焦、高熱沉的燃料是目前碳?xì)淙剂系囊粋€重要研究方向。甲醇分解生成H2和CO是吸熱反應(yīng)，理論熱沉在1000 K時可達(dá)5897 kJ/kg。為了研究甲醇作為吸熱燃料應(yīng)用于主動冷卻技術(shù)的可行性，本文使用電加熱管技術(shù)，在4 MPa壓力下，研究了熱分解、Pd/Al2O3、Pt/Al2O3、A

2、g/Al2O3涂層催化劑對甲醇分解的影響。同時研究了甲醇與正癸烷復(fù)合燃料的裂解規(guī)律。
　　首先從反應(yīng)熱、Gibbs自由能、平衡常數(shù)等方面分析了甲醇分解生成 H2和CO的最優(yōu)條件。發(fā)現(xiàn)在低溫下使用催化劑可以避免甲醇分解成二甲醚和水；當(dāng)溫度高于523 K時甲醇分解成H2和CO的反應(yīng)具有較高的選擇性；當(dāng)溫度高于773 K時，若停留時間足夠長則甲醇可以完全轉(zhuǎn)化成H2和CO。
　　其次研究了甲醇在高溫高壓(600℃，4 MPa)下熱裂

3、解和催化裂解的裂解規(guī)律，包括熱沉、裂解率、結(jié)焦、產(chǎn)物分布等問題。發(fā)現(xiàn)5％Pd/Al2O3催化劑在600 ℃時催化甲醇分解的裂解率和熱沉分別為68.87%，4237 kJ/kg。熱沉較熱裂解高出28.78%，結(jié)焦量也減少了81.60%，甲醇分解的選擇性達(dá)到97%。甲醇裂解氣中CO2的量能夠反應(yīng)裂解過程中積碳的多少，生成的CO2越少，積碳量越少。
　　最后以甲醇與正癸烷復(fù)合燃料的方式，研究甲醇對燃料裂解的影響。發(fā)現(xiàn)在680℃下純n-C