过程工程学报 ›› 2026, Vol. 26 ›› Issue (4): 361-371.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225185
马京香1,2, 夏忠林1,2, 刘志强3, 刘宏宇1, 杨富1,2, 朱洪涛1, 马双忱1,2*
Jingxiang MA1,2, Zhonglin XIA1,2, Zhiqiang LIU3, Hongyu LIU1, Fu YANG1,2, Hongtao ZHU1, Shuangchen MA1,2*
摘要: 通过模型建立、网格划分和求解设置(包括边界条件、化学反应机理、多孔介质及其传热模型、湍流模型、求解方法等)对热催化反应器内SF6热催化降解进行数值模拟,得到反应器内的压力分布、速度分布、温度分布和各物质的浓度分布情况,并以此为基础进行反应器的优化设计,研究了流速和反应管内径大小对反应器内传热和传质的影响。研究发现,反应器内的温度场径向分布不均导致SF6降解效率降低。基于模拟结果,提出减小反应器管径、装填导热性良好的惰性多孔介质组分等措施,可以强化传热,优化温度场分布以提高SF6降解效率。通过研究入口速度对反应器性能的影响,得出最佳流速控制在0.4~0.8 m/s,可以平衡催化剂的利用、能耗及降解效率。本研究为SF6催化降解反应器的设计、优化及实际应用提供了数据支持和理论指导。