2D model of the transfer processes for CO2 methanation in a microchannel reactor

甲烷化 硫化 化学 微通道 热力学 稳态(化学) 近程 推流式反应器模型 催化作用 微型反应器 连续搅拌釜式反应器 物理化学 一氧化碳 物理 有机化学
作者
В. А. Данилов,M. Wichert,Gunther Kolb
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:450: 137863-137863 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.137863
摘要

• A dynamic two-dimensional model has been developed for CO 2 methanation. • A simplified reaction mechanism with deactivation and sulfidation submodel. • The model describes transient and steady-state behavior of the reactor. • A simplified mechanism of the methanation agrees well with experimental data. • The multi-step reaction simplification technique is suitable for various catalysts. A dynamic two-dimensional model was developed for transfer processes in a microchannel reactor in an innovative plant concept for CO 2 methanation. The model is based on balance equations together with deactivation and sulfidation submodels taking into account the chemisorption of impurity (H 2 S). The deactivation of the catalyst is described by Levenspiel's deactivation kinetic model (LDKM). Sulfidation is defined by the shrinking core model (SCM) equation. Following the rate-determining step assumption, a simplified mechanism is derived for CO 2 and CO methanation in a microchannel reactor with kinetic rate expressions. The developed 2D model adequately describes transient and steady-state behavior of the microchannel methanation reactor following the trend in experimental profiles available in the literature.
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