Моделирование фильтрационных режимов окисления смесей метана в присутствии паров воды тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.17, кандидат физико-математических наук Костенко, Светлана Сергеевна

• Костенко, Светлана Сергеевна
• кандидат физико-математических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Костенко, Светлана Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Сравнительная экономическая оценка различных методов получения синтез-газа из метана.:.

1.2 Фильтрационное горение.

1.2.1 Фильтрационное горение твёрдого топлива.

1.2.2 Фильтрационное горение газов и возможность его использования для проведения конверсии метана в синтез-газ.22"

1.2.3 Различные типы реакторов.

2 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ.

3 КИНЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ.

3.1 Методика определения областей цепного воспламенения.

3.2 Построение кинетической схемы.

3.2.1 Пероксидный цикл. Низкотемпературный линейный механизм.

3.2.2 Формальдегидный цикл.

3.2.3 Расширение кинетической модели реакциями бескислородной стадии.1.

3.2.4 Анализ реакций вносящих существенный вклад в тепловыделение.

3.2.5 Тестирование схемы с помощью неизотермического расчёта нераспределённой системы.

3.2.6 Влияние гетерогенных реакций.

4 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

4.1 Численная реализация решения системы уравнений (1-5).

4.2 Условия сходимости на итерациях.

5 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЁТОВ В РЕАКТОРЕ ФГ.

5.1 Параметры реактора, для которого проводилось моделирование:.

5.2 Инициирование волны горения.

5.3 Окисление метана кислородом с различными добавками пара.

5.4 Влияние параметров на распространение волны горения и конверсию метана.

5.4.1 Пористость.

5.4.2 Коэффициент межфазного теплообмена.

5.4.3 Диаметр зерна засыпки d.

5.4.4 Давление.

5.4.5 Влияние на процесс линейной скорости подачи газа.

5.5 Сопоставление результатов расчётов конверсии метана в водород в присутствии добавок паров воды с результатами работы [68].

5.6 Стационарная волна горения.

5.7 Сравнение кинетического изотермического расчёта с результатами термодинамического расчёта.

5.8 Предлагаемая модель реактора фильтрационного горения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование фильтрационных режимов окисления смесей метана в присутствии паров воды»

Целыо работы является исследование процесса конверсии метана в синтез-газ (смесь СО и Н2) в реакторе, заполненным пористой засыпкой, в присутствии паров воды и выяснение их роли в получении целевых продуктов.

В работе для описания конверсии метана в синтез-газ была предложена двухтемпературная математическая модель с учётом детальной кинетики химических реакций и создан аппарат для ее численной реализации. В процессе построения кинетической модели, параллельно проводилось ее тестирование с помощью численного счета. С помощью качественного и численного исследования построенной модели были определены границы области цепного воспламенения для различных составов, получены зависимости конверсии и выхода продуктов от различных управляющих параметров (скорости подачи исходных реагентов, состава, характеристик засыпки). Выбор состава исходных газовых смесей для исследования и детального кинетического моделирования был сделан исходя из предварительно проведённого термодинамического расчёта.

Степень новизны работы:

• построена и обоснована детальная кинетическая модель, описывающая окислительную конверсию метана в присутствии паров воды с описанием, как гомогенных стадий, так и гетерогенных механизмов сажеобразования;

• впервые проведено численное исследование окислительной конверсии метана в присутствии паров воды в реакторе ФГ в рамках построенной кинетической модели;

• проанализирована возможность использования пара в качестве дополнительного эндотермического окислителя, позволяющего уменьшить расход кислорода.

Актуальность исследования - Исследование выполнено в связи с поиском новых энергосберегающих путей проведения конверсии метана в водород или синтез-газ.

Окислительно-паровая конверсия метана не исследовалась ранее экспериментально в реакторах фильтрационного горения. Лишь совсем недавно, параллельно с настоящей работой появилась одна работа, в которой методами численного моделирования рассматривается волна горения в реакторе фильтрационного горения с реверсом. В настоящем исследовании большое внимание уделяется выбору детальной кинетической схемы в реакторе фильтрационного горения без реверсивного переключения газового потока. Интерес представляет исследование возможности реализации такого процесса в промышленном масштабе.

Практическая значимость работы - Развитые в работе модели представляют собой важный шаг в исследовании конверсии метана в реакторе фильтрационного горения, и позволяют исследовать закономерности горения газовых смесей в режгьче фильтрации с целью определения влияния управляющих параметров на характеристики процесса и выбор оптимальных условий проведения процесса.

Личный вклад автора - В диссертационной работе численная реализация математической модели, её исследования и анализ полученных результатов проводились лично автором. Процесс построения кинетической модели обсуждался с к.х.н. Карнаух A.A., научным руководителем и консультантом и тестировался непосредственно автором. Подготовка публикаций, обсуждение выводов проводились автором совместно с -руководителем и коллегами.

Апробация работы Материалы и основные результаты докладывались на следующих конференциях: Симпозиум молодых ученых по химической кинетике (п. Клязьма, 15-18 марта 2004); XVI Всероссийский Симпозиум «Современная химическая физика» (Туапсе, с 20 сентября по 2 октября 2004); 1-ая Всероссийская конференция-школа «Высокореакционные интермидиаты химических реакций» Chemlnt (Юность, 12-16 апреля 2006); XVIII Всероссийский Симпозиум «Современная химическая физика» (Туапсе, с 22 сентября по 3 октября 2006); XXV Всероссийская школа-симпозиум молодых ученых по химической кинетике (Юность, 15-19 марта,

2007); 1-ая конференции по Фильтрационному Горению (Черноголовка 5-10 мая 2007); Современные подходы к проблемам физикохимии и катализа, (Новосибирск, 2007); Nonequelibrium Processes: Plasma, Combustion, Atmospheric Phenomena (Sochi, 2005); «Nonequlibrium processes in combustion and plasma based technologies» (Minsk, 2006); Nonequelibrium Processes: Plasma, Combustion, Atmospheric Phenomena (Moscow, 2007); XX Всероссийском Симпозиум «Современная- химическая физика» (Туапсе,

2008); XIV Симпозиум по Горению и Взрыву (Черноголовка, 2008); XVIII International Conference CHEMREACTOR-18 (Malta, 2008).

Публикации no теме работы

Статьи в журналах и рецензируемых сборниках конференций

1. Костенко С.С., Полианчик Е.В., Карнаух А.А., Иванова А.Н., Манелис Г. Б. Модель окислительно-паровой конверсии метана в водород в режиме сверхадиабатического фильтрационного горения // Химическая физика, 2006. - Т. 25. - № 5 - С. 53 - 63.

2. Костенко С.С., Иванова А.Н., Карнаух А.А., Полианчик Е.В., Манелис Г. Б. Численное моделирование окислительно-паровой конверсии метана в реакторе фильтрационного горения, Доклады академии наук, 2009. -Т. 426. - №6. - С. 769 - 772.

3. Kostenko S.S., Polianczyk Е. V., Karnaukh А.А., Ivanova A.N., Manelis G.B. Macrokinetics of Methane Conversion at Superadiabatic Filtration Combustion // Nonequelibrium Processes, Combustion and Detonation, Vol.l, /edited by Gabriel D. Roy, S.M. Frolov, Alexander M. Starik, M: Torus Press, 2005. - PP. 223 - 229.

4. Kostenko S.S., Polianczyk E.V., Karnaukh A.A., Ivanova A.N., Manelis G.B. Kinetic refinement of the computational model for conversion of CH4/02/H20 mixtures into synthesis gas under conditions of filtration combustion. I. Ignition // International Workshop «Nonequlibrium processes in combustion and plasma based technologies»: Minsk, 2006.- PP. 24 - 28.

Тезисы конференций

1. Костенко C.C., Карнаух А.А., Иванова А.Н. Пределы воспламенения смеси метана с кислородом в присутствии большого количества паров воды// Тезисы докладов XXII Всероссийскиго симпозиума молодых ученых по химической кинетике (Клязьма, 2004), - С. 28.

2. Костенко С.С., Полианчик Е.В., Карнаух А.А., Иванова А.Н Моделирование конверсии сверхбогатых смесей метан-кислород-пар в условиях фильтрационного горения // Тезисы докладов XYI Всероссийского Симпозиума «Современная химическая физика» (Туапсе, 2004), - С. 224 -225.

3. Костенко С.С., Полианчик Е.В., Карнаух А.А., Иванова А.Н, Манелис Г. Б. Расчётная модель окислительно-паровой конверсии метана в синтез-газ в кинетически неоднородной волне фильтрационного горения //тезисы докладов 1-ой Всероссийской конференции-школы «Высокореакционные интермидиаты химических реакций (Chemlnt)» (Юность, 2006), - С. 24.

4. Костенко С.С., Полианчик Е.В., Карнаух А.А., Иванова А.Н, Манелис Г. Б. Расчётная модель окислительно - паровой конверсии метана в синтез-газ в волне фильтрационного горения // Тезисы докладов XYIII Всероссийского Симпозиума «Современная химическая физика» (Туапсе, 2006), - С. 212-213.

5. Костенко С.С., Карнаух А.А., Полианчик Е.В., Иванова А.Н., Манелис Г.Б. Моделирование распространения волны горения смеси СН4/О2/Н2О при вынужденной фильтрации через пористую среду // Тезисы докладов XXV Всероссийской школы-симпозиума молодых ученых по химической кинетике (Юность, 2007),-С. 31.

6. Карнаух А.А., Костенко С.С., Полианчик Е.В., Иванова А.Н., Манелис Г.Б. Кинетическая схема в расчётной модели окислительно-паровой конверсии метана в водород в волне фильтрационного горения // Тезисы докладов 1-ой конференции по Фильтрационному Горению (Черноголовка, 2007), С. 45.

7. Костенко С.С., Карнаух A.A., Полианчик Е.В., Иванова А.Н., Манелис Г.Б. Влияние физических параметров на распространение волны горения в газовой смеси СН4 /02 /Н20 при вынужденной фильтрации через пористую среду// Тезисы докладов 1-ой конференции по Фильтрационному Горению (Черноголовка, 2007), - С. 22.

8. Карнаух A.A., Костенко С.С., Полианчик Е.В., Иванова А.Н., Манелис Г.Б. Анализ области воспламенения смесей СН4-О2-Н2О - для построения расчётной модели их конверсии в волне фильтрационного горения (ФГ) // Тезисы докладов конференции «Современные подходы к проблемам физикохимии и катализа» (Новосибирск, 2007), - С. 216.

9. Костенко С.С., Карнаух A.A., Полианчик Е.В., Иванова А.Н, Манелис Г.Б. Кинетика окисления смеси СН4+Н2О+О2 с учётом гетерогенных реакций // Тезисы докладов XX Всероссийского Симпозиума «Современная химическая физика» (Туапсе, 2008), - С. 67.

10. Костенко С.С., Карнаух A.A., Полианчик Е.В., Иванова А.Н, Манелис Г. Б. Моделирование окислительно-паровой конверсии метана в режиме фильтрационного горения // Тезисы докладов XIV Симпозиум по Горению и Взрыву (Черноголовка, 2008), - С. 97.

11. Karnaukh A.A., Ivanova A.N., Kostenko S.S. Kinetic of the conversion of methane-oxygen-steam mixtures in filtration reactor //XVIII International Conference on Chemical Reactors (Malta, 2008, sept. 29- oct. 3). disk with papers.

Структура и объём диссертации

Диссертация изложена на 141 страницах, включает 67рисунков, 5 таблиц и два приложения. Литературный обзор содержит 104 источника.

В первой главе проводится анализ литературы, в котором описываются возможные пути переработки природного газа в синтез-газ и водород в каталитических реакторах фильтрационного горения. Подробно рассматриваются углекислотная, паровая и окислительная конверсии метана. Второй раздел этой главы посвящен процессам фильтрационного горения и численным и экспериментальным исследованиям, как фильтрационного горения газов, так и горения твёрдого компонента.

Во второй главе проведён термодинамический расчёт для различных составов смеси СН4:02:Н20 и начальных условий с целью определить область параметров, для которых возможен высокий выход целевых продуктов в сочетании с небольшим сажеобразованием и наименьшими энергозатратами на протекание эндотермических превращений метана и пара.

В третьей главе рассматривается подход к выбору кинетической модели. Проводится исследование влияния различных реакционных циклов на температуру в зоне реакции и конверсию метана. Для кинетической схемы оцениваются границы области воспламенения.

В четвёртой главе формулируется двухтемпературная математическая модель, которая описывает распространение волны горения в реакторе ФГ с учётом диффузии вещества, теплопроводности по газу и твёрдому пористому каркасу, межфазного теплообмена и детальной кинетики, включающая различные стадии протекания реакции в смеси метан/пар/кислород. Подробно описывается подход к выбору численного алгоритма, проводится обоснование выбора именно такого алгоритма численного решения. В Приложении 2 приводится основной алгоритм, и разностные схемы для решения системы нестационарных уравнений.

В пятой главе анализируются различные условия зажигания. Рассматривается конверсия метана для богатых смесей СН4:02:Н20 с различной долей пара в смеси. Исследуется влияние на степень конверсии метана таких параметров, как коэффициент' межфазного теплообмена, характерный диаметр засыпки, давление, скорость подачи газовой смеси. Предлагается технологический приём для оптимизации температурных режимов при проведении окислительно-паровой конверсии метана в синтез-газ в реакторе ФГ.

В тексте нумерация объектов, таких как формулы, рисунки и таблицы своя в каждой из глав.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

В этой главе проводится подробный анализ литературы по исследуемой проблеме.

Заключение диссертации по теме «Химическая физика, в том числе физика горения и взрыва», Костенко, Светлана Сергеевна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ИЗ РАБОТЫ

1. Для описания процесса окислительной конверсии метана в парах воды в фильтрационном реэ!симе предложена детальная кинетическая схема с учётом гетерогенных реакций, макрокинетического механизма образования сажи на поверхности инертного пористого материала и реакций сажи с паром.

2. Исследовано влияние различных фрагментов схемы на характер прогресса окисления метана. Аналитически получены критические условия, определяющие границы области воспламенения в зависимости от состава смеси, температуры, давления, диаметра засыпки, что позволило определять начальные условия для реализации волны горения.

3. Предложен алгоритм численной реализации и создана программа, описывающая распространение волны горения в реакторе ФГ в рамках двухтемпературной модели с учётом построенной кинетической схемы.

4. Проведено исследование влияния скорости подачи газа, коэффш}иента межфазного теплообмена, состава исходной смеси, размера пор, давления и диаметра засыпки на распространение волны горенияи состав продуктов. Показано, что скорость распространения практически пропорциональна скорости газа и давлению, а уменьшение размера пор и диаметра засыпки приводит к более полной конверсии пара и метана за счёт гетерогенных реакций сажи.

5. Предложен и промоделирован новый технологический приём, состоящий в подаче кислорода вдоль реактора ФГ по мере продвижения волны, который позволяет увеличить область высоких температур внутри реактора и тем самым ускорить реакцию, не меняя параметров исходной смеси.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ тх температура твердого пористого материала, К

Т§ температура газовой смеси, К р1 концентрация / компонента, моль/м3 а коэффициент межфазного теплообмена, Вт/(м3К)

Л1, Л5 коэффициенты теплопроводности твёрдого материала и газа, Дж/(м-с-К)) с1, с3 коэффициенты теплоемкости /' -го газового компонента и пористого материала соответственно, Дж/(моль-К) £). коэффициент диффузии для / компонента, м7с а , /Зц стехиометрические коэффициенты о

Ж- скорость реакции, моль/(с-м ) тепловой эффект у -ой, Дж/моль энтальпия образования ¿-го вещества, Дж/моль vg скорость газа, м/с

Ог = тепловой поток газа, Дж/(м2-с-К)

0{(х) = х) расход ьго вещества, моль/(м2-с) р давление, атм х координата по пространству, м t время, с

Ь длина реактора, м б/ диаметр зерна пористого материала, см б пористость

Ти°, у/, Л8° температура, скорость и теплопроводность подаваемой газовой смеси, К, м/с, Дж/(м-с-К) р", Д° концентрации и коэффициенты диффузии для исходных реагентов, моль/м3, м2/см = \р],. .рп, Т ,ТЯ} вектор концентраций и температур переменный шаг по времени, к шаг по пространству, к индекс шага по оси л;,

N количество компонент входящих в кинетическую схему

А1, В,, С, заданные квадратные матрицы порядка N +2 вектор правой части и/ значение вектора на итерации обозначает приближение м/ на итерации 5 начального приближения и заданное значение точности сходимости итераций

N1 максимальное число итераций погрешность аппроксимации разностной схемы

ФГ Фильтрационное горение

ПМ Пероксидная модель

ФМ Формальдегидная модель

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В рамках построенной детальной кинетической схемы промоделирована окислительная конверсия метана для различных составов с добавками паров воды в реакторе фильтрационного горения в двух температурной модели. Исследовано влияние внешних параметров на процесс.

Предварительный термодинамический расчёт и найденные области цепного воспламенения позволили разумно выбирать начальные условия для расчетов.

Термодинамический расчёт показал возможность получения синтез-газа состава Н2.СО—2 и 3 в области для исходных реагентов: О2:СП4=0,4+0,9, и Н20:СН4 = 0.7+1.2 при начальных температурах для смеси от 1100 до 1500 К. Однако в проведённых расчётах термодиналшческое равновесие не достигается.

Найдены пределы воспламенения для широкой области составов и различных диаметров пор при давлении 1 атм с использованием пероксидной и формальдегидной модели начальной стадии кинетического процесса. В пероксидной модели нижний предел (700 К) при диаметре 3.2е-2 м хорошо совпадает с экспериментальным значением Хиншильвуда [85], а верхний предел порядка 1200 К связан с экспериментально наблюдавшимся отрицательным температурным эффектом этой реакции. Нижней предел для объединенной ПМи ФМмодели при диаметре бе-3 м составляет 800 К.

Исследование влияния различных добавок пара на конверсию богатых метано-кислородных смесей в реакторе ФГ в режиме бегущей волны с учётом диффузии, теплопроводности по газу и твёрдому веществу показало возможность достижения увеличения выхода водорода на 3-7% при добавках пара 5-10%. При больших долях пара в смеси максимальная температура в волне горения падает, и роль конверсии пара мала. Полученные результаты согласуются с результатами расчётов в работе[68] для метано-воздушной смеси в присутствии паров воды.

Проведенное исследование влияния изменения исходных параметров для пористой засыпки, линейной скорости подачи газа, давления на процесс конверсии метана показало:

- С увеличением давления практически линейно растёт скорость волны горения в области давлений от 1 до 4 атм. При больших давлениях рост скорости замедляется. При увеличении скорости подачи газа скорость волны горения пропорционально возрастает, а реакция замедляется.

- При уменьшении пористости реакция замедляется, растет гибель радикалов, увеличивается саэюеобразование, и расход пара за счёт реакций с сажей растёт. Моделирование процесса в достаточно длинном реакторе (1,1м) показало возможность конверсии 45% всего образовавшегося за счёт реакций пара для смеси состава СН4:02 '.Н20 —4:2:4 и засыпки шариков ¿=6е-3 м и £=0.5. Отсюда можно сделать вывод, что на гетерогенные реакции с паром влияет упаковка материала. При достаточно плотной упаковке и небольшом диаметре пор образуется больше сажи, которая реагирует с паром, что приводит, к его частичной конверсии.

Для повышения максимальной температуры в волне горения и расширения области высоких температур в реакторе, предложен технологический приём, состоящий во вспрыскивание кислорода по ходу перемещения максимальной температуры газа по реактору ФГ с течением времени. Моделирование такого реактора на простой схеме из 35 реакций, которые описывают начальную стадию горения, показала, возможность повысить температуру в волне горения, а такэ!се увеличить конверсию метана и выход водорода.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Костенко, Светлана Сергеевна, 2010 год

1. Арутюнов B.C., Крылов О.В. Окислительные превращения метана. - М.: Наука, 1998.-С. 24- 82.

2. Саттерфильд Ч. Практический курс гетерогенного катализа: Пер. с анг. -М.: Мир, 1964. С. 361-373.

3. Heinemann Н. Methane oxidation // Proc.l 1 Intern. Congr. on. Catalysis (Baltimore, USA, July, 1996). Amsterdam: Elsevier, 1996. -Vol. A.- P.69-76.

4. Temkin M. I. The kinetic of Some Industrial Heterogeneous Catalytic Reactions// Adv. Catal., 1979. Vol.28. - PP. 173 - 291.

5. Trang S.C., Claridge J. В., Green M. L. H. Recent advances in the conversion of methane to synthesis gas // Catal. Today, 1995. Vol. 23. - № 1. - PP. 3-15.

6. Репа M.A., Gomer J. P., Fierro J.L.G.New catalysis routes for syngas and hydrogen production // App. Catal.A, 1996. Vol. 144. - PP. 7-57.

7. Fisher. F., Tropsch H. Conversion of methane into hydrogen and carbon monoxide // Brennstoff- Chem., 1928. Vol. 9. - PP. 29 - 46.

8. Teuner S.// Hydrocarbons Processing, 1985. Vol. 64. - PP. 106.

9. Rostrup-Nielsen J. K. Methane Conversion //Proc. Symp. on. Production of fuels and chemicals from natural gas (Aucland, 1987).- Amsterdam: Elsevier, 1983.- PP. 73 88.

10. Ross, J R H., A N J van Keulen, M E S Hegarty and К Seshan. The catalytic conversion of natural gas to useful products // Catal. Today, 1996. Vol. 30. - PP. 193-219.

11. Inui Т., Fujioka K., Satio et al. // Proc. Japan-FSU catalisis seminar. Tsukuba, 1994, PP. 46-47.

12. Sundset Т., Sogge J., Strom T. Evaluation of natural gas based synthesis gas production technologies. // Book of abstracts of 4 European workshop of methane activation (Eindhoven, 1994). Vol. 21. - PP. 269 - 278.

13. Равич M. Б. Поверхностное беспламенное горение. M.; JI.: Изд-во АН СССР, 1949. - 354 с.

14. Weinberg F.J. Combustion temperature: The future? //Nature, 1971.- Vol. 233. PP. 239-241.

15. Takeno Т., Sato K. An excess enthalpy flame theory // Comb. Sci and Tech., 1979.-Vol. 20. PP. 73-84.

16. Takeno Т., Sato K., Hase K. A theoretical study on an excess enthalpy flame // Eighteenth International Symposium on Combustion. The Combustion Institute, 1981.-PP. 465-472.

17. Kotani Y., Takeno T. An experimental study on stability and combustion characteristics of an excess enthalpy flame. // Nineteenth International Symposium on Combustion, The Combustion Institute, 1982. PP. 1503-1509.

18. Алдушин А.П., Сеплярский Б.С. Распространение волны экзотермических реакций в пористой среде при продуве газа. // Доклады академии наук, 1978. Т. 241. - № 1. - С. 72 - 75.

19. Алдушин А.П., Сеплярский Б.С. Инверсия структуры волны горения в пористой среде при продуве газа // Доклады академии наук, 1979. Т. 249. -№3.-С. 585 - 589.

20. Алдушин А.П., Мержанов А.Г., Хайкин Б.И. Режимы послойного фильтрационного горения пористых металлов // Доклады Академии наук СССР, 1974. Т. 215. - № 3. - С. 612 - 615.

21. Лебедев А. Д., Сухов Г. С., Ярин Л. П. Об устойчивости фильтрационного горения //ФГВ, 1976. Т. 12. - № 6. - С. 879-885.

22. Лебедев А.Д., Сухов Г.С., Ярин Л.П. К теории фильтрационного горения // ФГВ, 1977. Т. 13. - № 1. - С. 10 - 14.

23. Ярин Л.П., Сухов Г.С. Основы теории горения двухфазных сред. -Л.:Энергоатоомиздат, 1987. 238 с.

24. Распространение тепловых волн в гетерогенных средах. Сб. трудов / Под ред. Ю.Ш. Матроса. Новосибирск: Наука, 1988. - 286 с.

25. Бабкин B.C., Дробышевич В.И. Лаевский, Ю.М. Попытняков Ю.М Фильтрационное горение газов. // Новосибирск: ФГВ, 1983. Т 19. - №2. - С.

26. Babkin V.S., Korzhavin A.A., Bunev V.A. Propagation of premixed gaseous explosion flames in porous media. // Comb, and Flame, 1991. Vol. 87. - PP. 182190.

27. Аэров M. Э., Тодэс O.M., Наринский Д.А. Аппараты со стационарным зернистым слоем. М: Химия, 1979. - 176 с.

28. Wakao N., Kaguei S. Heat and Mass Transfer in Packed Beds. New York:Gordon and Breach Science Publications, 1982. - 386 p.

29. Kaviany M. Principles of Heat and Mass Transfer in Porous media. New-York: Springer-Verlag, 1991.- 707 p.

30. Pedersen Mjaanes H., M.S. //astract Univ. of Cambridge, 2003, PP 23-27.

31. Itaya Y., Oyashiki Т., Hasatani M. // Jpn: J. Chem. Eng, 2002. Vol. 35(1). -PP. 46-56.

32. Kennedy L.A., Saveliev A.V., Fridman A.A. // In Proceeding of the Mediterranean Combust. Symposium (Naples, Italy, 1999). PP. 105-139.

33. Kennedy L.A., Fridman A.A., Saveliev A.V. Superadiabatic Combustion in Porous Media: Wave propagation, Instabilities, New Type of Chemical Reactor. // International J. Fluid Mechanics Research, 1995. Vol. - 2, - PP. 1 - 27.

34. Kennedy L.A., Bingue J.P., Saveliev A.V., Fridman A.A., Futko S.I. Chemical Structures of Methane-Air Filtration Combustion Waves for Fuel-lean and Fuel-rich Conditions. // Proceedings of Combustion Institute, 2000. - Vol. 28., - PP. 1431-1438.

35. Bingue J.P., Saveliev A.V., Fridman A.A., Kennedy L.A. // Proceeding of the Second Joint Meeting of the central U.S. Section of the Combustion Institute (Indinapolis; March 26-28, 2001). PP. 379 - 384.с

36. Slimane R.B., Lau F.S., Dihu R.J., Khinkis M., Bingue J., Saveliev A., Fridman A. and Kennedy L. Production of hydrogen by superadiabatic decomposition of hydrogen sulfide. // Proceeding of the 2002. U.S. DOE Hydrogen Program Review. PP. 1-15.

37. Lui F., Guo H., Smallwood G., Deutschmann O., Kledizsch S., Warnatz J. Numerical study of the superadiabatic flame temperature phenomena in hydrocarbon premixed flames// Proc. Combust. Inst. 29, 2002. PP. 1543-1550.

38. Замащиков B.B, Намятов И.Г., Бунев B.A., Бабкин B.C. О природе сверхадиабатических температур в богатых углеводородных пламенах //ФГВ, 2004. Т. 40. - С. 38 - 41.

39. Liu F., Gulder О., Smallwood G.J. A numerical study on NOx formation in laminar counterflow CH4/air triple flames // Comb, and Flame, 2005. Vol. 143. -PP. 282 - 298.

40. Howell J.R., Hall M.J. and Ellzey J.L. Combustion of hydrocarbon fuels within porous inert media. // Prog. Energy. Combust. Sci., 1996. Vol. 22. - PP. 121-145.

41. Zhdanok S., Kennedy L.A., Koester G. Superadiabatic Combustion of Methane Air Mixtures under Filtration in a Packed Bed. // Combustion and Flame, 1995. Vol. 100. - PP. 221 -231.

42. Futko S.I., Shabunya S.I., Zhdanok S.A., Kennedy L. A. Superadiabatic Combustion Wave in Diluted Methane Air Mixtures Under Filtration in a Packed Bed. // The 26-th. Intern. Sympos. On Combustion (Pittsburgh. PA, 1997). - PP. 3377-3382.

43. Futko S.I., Shabunya S.I., Zhdanok S.A., Kennedy L.A. Combustion wave in diluted methane-air mixtures under filtration in a packed bed. // 1-th. Intern. School-seminar «Superadiabatic combustion and its applications» (Minsk, 1995). PP. 47 - 52.

44. Футько С.И., Кеннеди JI.А., Шабуня С.И., Жданок С.А. Волна свехадиабатического горения в разбавленной метановоздушной смеси прифильтрации в пористой среде. // Ш-ий Минский международный форум (Минск, 1996). Т. 8. - С. 138 - 145.

45. Futko S.I., Kennedy L. A., Shabunya S.I., Zhdanok S.A. A superadiabatic combustion wave in diluted methane-air mixtures being filtrated in a packed bed. // Heat Transf. Res., 2002. -Vol. 33. PP. 243 - 249.

46. Kee R.L., Rupley F.M., Miller J.A and el. CHEMKIN Collection, Release 3.6. Reaction Design, Inc., San Diego, CA, 2000.

47. Migoun A.N., Chernukho A.P., Zhdanok S.A. Numerical Modeling of reverse-flow catalytic reactor for methane partial oxidation. // contributed papers «Nonequlibrium processes and their applications» (Minsk, 2000). PP. 131 - 135.

48. Футько С. И. Кинетический анализ химической структуры волн фильтрационного горения газов ультрабогатых составов. // Физика горения и взрыва, 2003. Т. 39. - № 4. - С. 83 - 92.

49. Frenclanch М., Wang Н., Yu С. L., Goldenberg М., and el. GRI - Mech - An optimizated Detailed Chemical Reaction Mechanizm for Methane Combustion. // Gas Research Institute Report № GRI-95/0058. - Nov. 1, 1995.

50. Мигун A.H., Чернухо А.П., Жданок C.A. Численное исследование влияния дисперсионных эффектов на свойства волн фильтрационного горения со сложной химической кинетикой. // Инженерно-физический журнал. Минск. - Т. 78. - № 1. - С. 148 - 152.

51. Добрего К.В., Жданок С.А. Физика фильтрационного горения газов // Минск: Ин-т тепломассообмена им. А. В. Лыкова НАНБ, 2002. 203 с.

52. Футько С.И., Жданок С.А. Химия фильтрационного горения газов. // Минск: Беларусь навука, 2004. 318 с.

53. Замащиков В.В., Бунев В.А. О влиянии поверхности на цепные разветвлённые реакции в условиях фильтрационного горения газов. //Физика горения и взрыва, 2003. Т. 39. - № 4. - С. 77 - 82.

54. Замащиков В.В., Минаев С.С. Пределы распространения пламени в узком канале при фильтрации газа. //Физика горения и взрыва, 2001. Т. 37. -№ 1.-С. 25-31.

55. Минаев С.С., Бабкин B.C. Распространение пламени в канале переменного сечения при фильтрации газа. // Физика горения и взрыва, 2001. -Т. 37. -№ 1. -С. 16-24.

56. Замащиков В.В., Бунев В.А. О влиянии поверхности на цепные разветвлённые реакции в условиях фильтрационного горения газов. //Физика горения и взрыва, 2003. Т. 39. - № 4. - С. 77 - 82.

57. Какуткина Н.А., Мбарава М. Переходные процессы при фильтрационном горении газов. //Физика горения и взрыва, 2004. Т. 40. - №5. - С. 62 - 73.

58. Какуткина Н.А., Коржавин А.А., Мбарава М. Особенности фильтрационного горения водородо -, пропано- и метановоздушных смесей в инертных пористых средах. //Физика горения и взрыва, 2006. Т. 42. - №4. - С. 8 - 20.

59. Какуткина Н.А. Некоторые аспекты устойчивости горения газа. //Физика горения и взрыва, 2005. Т. 41. - № 4. - С. 39 - 49.

60. Howell J.R., Hall M.J., and Ellzey J.L. Combustion of hydrocarbon fuels within porous inert media. // Prog. Energy. Combust. Sci, 1996. Vol. 22. - PP. 121 - 145.

61. Hennelce M.R., Ellzey J.L. Modeling of Filtration Combustion in a Packed Bed. //Comb, and Flame, 1999. -V. 117. PP. 832 - 840.

62. Barra A.J., Diepvens G., Allzey J.L., Henneke M.R. Numerical study of the effects of material properties on flame stabilization in porous burner. // Comb, and Flame, 2003. Vol. 134. - PP. 369 - 379.

63. Dhamrat Raviraj S., Ellzey Janet L. Numerical and experimental study of the conversion of methane to hydrogen in porous media reactor. // Comb, and Flame,2006. Vol. 144. - PP. 698 - 709.

64. Hoffman J.G., Echigo R., Yoshida H. and Tada S. Experimental Study on Combustion in Porous Media with a Reciprocating Flow System. // Comb, and Flame, 1997.-Vol. 111.-PP. 32-46.

65. Contarin F., Saveliev A.V., Fridman A., Kennedy L.A. A reciprocal flow filtration combustor with embedded heat exchangers: numerical study. // Intern. J. Heat and Mass Transfer, 2003. Vol. 46. - PP. 949 - 961.

66. Dobrego K.V., Gnezdilov N.N., Lee S.H., Choi H.K. Partial oxidation of methane in a reverse flow porous media reactor. Water admixing optimization // Intern. J. Hydrogen Energy, 2008. Vol. 33. - PP. 5535 - 5544.

67. Коробейничев О.П., Шмаков А.Г., Рыбицкая И.В., Болылова Т.А., Чернов А.А., Князьков Д.А., Коннов А.А. Кинетика и механизм химических реакций в пламени H2/02/N2 при атмосферном давлении // Кинетика и катализ, 2009. -Т. 50. №2, - С. 170-175.

68. Азатян В.В., Гоганидзе К.И., Колесников С.А., Трубников Г. Р. Регенирация радикалов Н02 методом JIMP в разряженном пламени водорода с кислородом //Кинетика и катализ, 1982.- Т. 23.-№ 1,- С. 244-245.

69. Князьков Д.А., Шварцберг В.М., Шмаков А.Г., Коробейничев О.П. Влияние фосфорорганических ингибиторов на структуру атмосферных бедных и богатых метанокислородных пламён// Физика горения и взрыва,2007.-Т. 43,-№2,-С. 23-31.

70. Nogueiram М. F. М., Fisher Е. М. Effects of dimethyl methylphosphonate on premixed methane flames // Comb, and Flame, 2003. V.132. - № 3.- P.352-363.

71. Иванова A.H., Тарнопольский Б.JI. Об одном подходе к выяснению качественных особенностей поведения кинетических систем и его реализация на ЭВМ // Кинетика и катализ, 1979.- Т. 20. № 2. - с. 1541-1560.

72. Иванова А.Н., Тарнопольский Б. Л., Карнаух А.А. Метод нахождения критических условий воспламенения в многокомпонентных системах // Кинетика и катализ, 1997. Т. 38. - №4. - С. 485-494.

73. Семёнов Н.Н. Цепные реакции. Л.: ОНТИ, 1934; 2-е изд. М.: Наука, 1986. 392 с.

74. Семёнов Н.Н. О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности. М.: Изд-во АН СССР, 1958.- 348 с.

75. Clarke B.L. Stability analysis of a model reaction network using graf theory// J.Chem.Phys, 1974. Vol. 60. - PP 1481.

76. Костенко С.С., Полианчик Е.В., Карнаух А.А., Иванова А.Н., Манелис Г.Б. Модель окислительно-паровой конверсии метана в водород в режиме сверхадиабатического фильтрационного горения. // Химическая физика, 2006,-Т. 25.-№5.-С. 53 63.

77. Карнаух А.А., Иванова А.Н., Конфигурация области цепного воспламенения метана в координатах Т-а и продукты горения. //Химическая Физика, 2004. -Т. 23. №9. - С. 13 - 17.

78. Kamaukh А.А., Ivanova A.N., Kostenko S.S. Kinetic of the conversion of methane-oxygen-steam mixtures in filtration reactor //XVIII International Conference on Chemical Reactors (Malta, 2008, sept. 29 oct. 3-nov.). - disk with papers.

79. Веденеев В.И., Гольденберг М.Я., Горбань Н.И., Карнаух А.А., Тейтельбойм М.А. Количественная модель окисления метана при высоких давлениях. I. Задержки воспламенения.// Кинетика и катализ, 1988. Т. 31 -С. 1297-1304.

80. Карнаух А.А., Иванова А.Н Конфигурация области цепного воспламенения и динамические режимы окисления метана // Кинетика и катализ, 2005. Т. 46. - №1. - С. 14 - 25.

81. Cathonnet М., James Н. Oxidation de Haute Temperature du Methane // France: J.Chem.Phys, 1975. Vol. 75. - PP. 247 - 261.

82. Melvin A. Spontaneous Ignition of Methane-Air Mixtures at high pressure // Comb, and Flame, 1966. Vol. 10. - PP. 129-134.

83. Slagle I.R., Gutman D. Methane reaction//JACS, 1985. T. 107. PP. 5342.

84. Семёнов H.H. Цепные реакции. M.: Наука, 1986. - С. 266 - 291.

85. Тонкопий Е.М., Манелис Г.Б., Куликов C.B. Численная модель гетерогенного горения в пористой среде // Химическая физика, 1992. - Т. 11.-С. 1649- 1654.

86. Curtiss C.F., Hirshfeld J.O., Integration of stiff equations // Proc. Nat. Acad. Sei. USA, 1952.-PP 38.

87. Современные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений./ Ред. Дж.Холл, Дж.Уатт, М: Мир, 1979.- 312 с.

88. Хайрер Э., Ваннер Г. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Жесткие и дифференциально-алгебраические задачи. М: Мир, 1999. - 673 с.

89. Ракитский В., Устинов С.М., Черноруцкий Н.Г., Численные методы решения жестких систем. М:Наука, 1979. - 208 с.

90. Новиков Е.А. Явные методы для жестких систем. Новосибирск: Наука, 1997. - 194 с.

91. Скворцов JI.M. Явные методы Рунге-Кутты при решении умеренно жестких задач // Ж. Вычисл. Мат. и Матем. Физ.,- 2005. Т.45. -№ 11. - С. 2017-2030.

92. Скворцов JI.M. Явный многошаговый метод численного решения жестких дифференциальных уравнений// Ж. Вычисл. Мат. и Матем. Физ., 2007. Т.47. -№ 6. - С. 959 - 967.

93. Вольперт А.И., Дифференциальные уравнения на графах // Матем. Сб. , 1972. Т. 88. - №4. - С. 578 - 588.

94. Дубовицкий А.Я., Фурман Г.К. Свойства решений кинетических систем и методы их интегрирования, Отчет ОИХФ АН ССР, 1972, 21 с.

95. Вольперт А.И., Гонтковская В.Т., Дубовицкий А .Я., и др. Об обосновании методов численного решения уравнений химической кинетики. Черноголовка. - 1973.-22 с. (Препринт ОИХФ АН СССР).

96. Дубовицкий А.Я., Фурман Г.А., Интегрирование кинетических систем методом медленных комбинаций. Математические проблемы химии, Сборник: Новосибирск, 1973. -С.28 39.

97. Дубовицкий А.Я., Дубовицкий В.А. Численное интегрирование обыкновенных дифференциальных уравнений неизотермической кинетики с использованием медленных комбинаций. Черноголовка. - 1982. - 22 с. (Препринт ОИХФ АН СССР).

98. Дубовицкий А.Я., Дубовицкий В.А. Интегрирование обыкновенных дифференциальных уравнений неизотермической кинетики с использованием медленных комбинаций // Ж. Вычисл. Мат. и Матем. Физ. 1983. Т. 23. № 5. - С. 1960 - 1971.

99. Дубовицкий А.Я., Дубовицкий В.А. Численное интегрирование дифференциальных уравнений кинетики с использованием медленных комбинаций. Сб. «Прямые и обратные задачи химической кинетики», Новосибирск, 1993, С. 74 - 90.

100. Павлов Б.В., Повзнер А.Я. Об одном методе численного интегрирования систем обыкновенных дифференциальных уравнений // ЖВМ и МФ, 1973. Т.13. - №4. - С. 1056 - 1058.

101. Крестинин A.B., Павлов Б.В. Однополюсное дробно-рациональное приближение экспоненты в комплексной плоскости // ЖВМ и МФ, 1981. -Т. 21.-№5, С. 1318 1322.

102. Иванова. А.Н., Тарнопольский Б.Л. Программа ДКС-интегрирование диффузионно-кинетических систем и анализ устойчивости стационарных решений. Черноголовка. - 1985. - 13с.(Препринт ОИХФ АН СССР).

103. Самарский A.A., Гулин A.B. Численные методы. М: Наука, - 1989. -432 с.