恭喜陈绍鑫同学论文被《高校化学工程学报》录用
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发布时间：2024-12-13
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文章标题：恭喜陈绍鑫同学论文被《高校化学工程学报》录用
内容：
题目：基于熵产分析的氨分解制氢反应条件优化
作者：陈绍鑫，郑楠，齐宝金，魏进家
摘要：氨制氢反应需要大量的能量输入以维持反应进行。此前对氨制氢反应器的优化大多是从热力学第一定律出发，针对固定参数的优化分析，受限于反应器复杂的影响因素，并不能很好地对优化目标进行评价。因此过程或过程单元的能源效率最好用热力学第二定律来评估。本文基于熵产分析对氨制氢反应器进行了一维建模和优化，获得了氨制氢反应器的最优热源温度分布和入口条件配置，优化使反应器内反应速率的变异系数从82.96%降至76.23%，对反应器空间利用更充分；热源参考温度为723.15K~923.15K时，采用最优配置能将总比熵产率降低1.00%~27.48%。并针对此前一维熵产模型优化结果缺乏研究验证的问题，建立三维CFD仿真对优化结果进行了验证。同时探讨了一维模型忽略的径向差异对计算结果的影响，发现温度梯度是影响仿真结果的关键，一维模型的偏差也主要来自于降维导致的温度场的差异。熵产优化分析为氨制氢反应器提供了热力学理论指导，降低了由反应、流动、热量和质量传输的不可逆性引起的能量损失。