吸熱燃料在涂層管式反應器內的催化裂解研究.pdf

1、隨著超音速及超高音速時代的到來，飛行過程中飛行器外表面及設備的熱負荷越來越大，應用燃料作為冷卻劑成為首選方案。在這種條件下，燃料的顯熱已不能滿足需求，利用吸熱燃料的化學裂解吸熱勢在必行。在本論文中，對模擬吸熱燃料正十二烷和民用航空燃料RP-3在超臨界條件下的涂層催化裂解反應進行了考察研究。并以涂層厚度、熱沉、裂解率，及主要氣相產物分布為主要評價指標。 本論文合成出一種陶瓷類粘合劑，通過與沸石分子篩按比例混合成懸浮液?？蓪⒎肿雍Y催

2、化劑負載于不銹鋼表面。通過實驗確定了適用于不同形態(tài)基體的涂層工藝及懸浮液配比，將沸石分子篩催化劑負載于不銹鋼平板和Φ3不銹鋼反應管內壁。采用X射線衍射，傅立葉紅外光譜儀，和掃描電子顯微鏡對涂層催化劑進行了表征。表征結果顯示，涂層催化劑的厚度為10～20 μm，催化劑的粒徑為1～5 μm，制得的涂層催化劑有較好的活性和強度。 以正十二烷為模擬吸熱燃料，考察了將H-ZSM5和HY涂敷于反應器內壁時的裂解性能。實驗結果表明，涂層催化劑

3、能顯著提高吸熱燃料的熱沉。在600℃和625℃下與空管反應對比，使用HY涂層催化劑(質量分數(shù)25％)時，正十二烷的熱沉分別增加815.7kJ/kg和902.0kJ/kg，同時裂解率分別提高了17.6％和12.8％，產氫率分別增加0.61％和1.38％。使用H-ZSM5涂層催化劑(質量分數(shù)30％)時，正十二烷的熱沉分別比空管反應時增加564.2kJ/kg和942.9kJ/kg，同時裂解率分別提高了19.8％和25.6％，產氫率分別增加0.