煤矿乏风瓦斯热逆流氧化反应器的数学模型和试验

建立了低浓度甲烷热氧化逆流反应器的数学模型，运用计算流体力学方法进行数值计算，得到各种操作参数下的温度分布及甲烷浓度分布曲线，并将数值计算结果与实验结果进行了对比，并对影响氧化床运行特性的几个主要因素进行了分析。结果表明，氧化床内温度分布基本成M型，高温区以及甲烷浓度分布曲线沿气体流动方向周期性往复移动；进口甲烷混合气的浓度越大，温度分布峰值就越高并而且更靠近进口端，高温区域的宽度也增宽，而且高温区域中间凹度加深，进出口温度梯度也会增大；预混甲烷气体的流速从0.15m/s增大到0.70m/s时，最高温度峰值和高温区变化不大，因为流速增大一方面使单位时间进入氧化床内反应物的数量增加，放出了更多的热量，但是另一方面气体流速升高而带走的对流换热量也会大量增加。