燃料电池甲醇重整制氢研究进展

阐述了燃料电池中甲醇重整制氢的现实意义,对甲醇重整催化剂和重整器的研制与开发进行了综述.评述了甲醇分解、甲醇水蒸气重整和甲醇氧化重整催化剂的研究情况.根据燃料电池上甲醇重整器的技术要求,介绍了用于甲醇重整制氢的管式、板式和微反应器.开发高效催化剂和研制低温快速启动、自供热的小型甲醇重整器是实现甲醇重整制氢用于燃料电池的研究方向.     

液体燃料醇类重整制氢技术的研究现状分析

为解决经济发展与资源环境的矛盾,氢能作为清洁、高效、可再生的新能源日益受到关注。液体燃料醇类重整制氢具有原料来源广、转化温度低、能耗低等诸多优点,应用前景广阔。为此总结了近些年液体燃料醇类重整制氢主要方法:包括传统甲醇重整制氢方法及其催化剂研究与发展、等离子体甲醇制氢、新型的液相放电等离子体甲醇及乙醇重整制氢技术。简述了其他甲醇制氢方法包括光化学法制氢、电化学法制氢以及超声波制氢等。对代表性的研究方法进行了详细描述和分析,给出了各种方法的优缺点评述及适用领域,并指出了个别甲醇重整制氢技术的发展方向。     

燃料电池上甲醇水蒸气重整制氢研究进展

介绍了燃料电池电动车的研究与发展,评述了在燃料电池上甲醇水蒸气重整制氢的现实意义.重点讨论了甲醇水蒸气重整制氢催化剂体系:铜系催化剂和贵金属系催化剂.详细介绍了铜系催化剂的开发研究现状,铜系催化剂的活性组分,以及制备工艺、活化条件、反应状况和催化剂的物理结构等因素对铜系催化剂性能的影响.阐述了贵金属催化剂的研究现状以及甲醇水蒸气重整制氢新型催化剂的开发.评述了甲醇水蒸气重整制氢的反应机理和反应动力学的研究现状.     

甲醇重整制氢系统的数值模拟与分析

利用化工流程模拟软件AspenPlus[1]建立了甲醇重整制氢系统模型,并通过自行设计的实验系统进行了验证。结果表明,该模型能够较准确地预测重整系统出口状态下的氢气体积含量,并且可用于分析操作参数对重整制氢系统性能的影响。另外,基于能量守恒原理,对系统的经济性进行了分析。研究结论可用于指导甲醇重整制氢系统重整方式的选择,工作参数选择及优化设计。     

催化表面分布对甲醇蒸汽重整制氢过程的影响

为了强化微通道中甲醇水蒸汽重整制氢,考察了催化表面布置对该反应过程的影响。利用计算流体力学软件FLUENT中的通用有限速率模型对甲醇水蒸汽重整过程进行了二维数值研究。计算表明,在相同的反应条件下,通过对微通道中催化表面的间断分布可以提高反应通道出口甲醇的转化率,且随进口温度和速度的增加这一效果更加明显。在进口温度为513K、进口速度为1.0m/s下转化率提高达10.2%。虽然催化表面的间断分布使通道内温度分布变得不均匀,但并不影响甲醇转化率的提高。对微通道内采用涂层催化剂的非均相催化反应过程而言,间断分布可以提高催化表面利用率,节约催化剂的用量。     

聚光太阳能流化床重整制氢技术研究

氢能是清洁绿色的二次能源和载能体,利用太阳能热驱动甲醇蒸汽重整制取氢气,可实现太阳能的高效存储与氢气制备。基于流化床传热传质效率高的优点,设计聚光太阳能流化床甲醇重整制氢系统,模拟了镜场的光线路径和反应器表面的辐照能流分布,探究了不同操作参数对重整反应的影响规律。结果表明:相比固定床,使用流化床反应器更有利于提高甲醇蒸汽重整制氢效率;当辐照强度为10 000 W/m2,水与甲醇摩尔比1.4,进口流速0.40 m/s,床层厚度0.20 m时,甲醇转化率可达99.6%,氢气产率达2.57 mol/mol。该研究结果对太阳能甲醇重整制氢反应器设计和操作参数优化具有重要参考意义。     

高稳定性甲醇自热重整制氢Zn-Cr催化剂

研制了一种甲醇自热重整制氢Zn-Cr催化剂,具有甲醇制氢活性高,稳定性好的特点.可在723～923 K较宽温度范围和大空速下运行.使用前无需预还原处理,使用后或暂时停用时无需钝化处理,便于操作.避免了铜基甲醇制氢催化剂稳定性差,贵金属催化剂氢选择性低的缺点.MOR-67催化剂在1000 h连续运行下,催化剂活性和选择性变化不大.在频繁启动停工的操作下,也具有良好的稳定性,表明适合于车载甲醇重整制氢燃料电池氢源使用.     

甲醇重整制氢PEMFC系统余热分析

甲醇重整质子交换膜燃料电池系统主要包括了甲醇重整制氢模块、氢气提纯模块、电堆模块以及电转换模块等,现有系统发电效率能够高达30%,使用热电联产后理论效率能达到70%,因此有必要对系统内部余热情况进行研究。基于甲醇重整质子交换膜燃料电池系统实验台,分析了平稳运行时系统内部产生的理论余热量,并详细计算了在不同输出功率下系统运行产生的实际余热量,结合理论计算进行对比,提出系统余热利用以及进一步优化的方向。     

太阳能集热的微型反应器中甲醇重整制氢的数值模拟

为了提高燃料电池最终输出的电能效率,研制了一种新型的利用太阳能作为外部热源的微通道制氢反应器,以此减少了电能的消耗,提高了电能利用率。研究通过数值模拟测试了操作条件对甲醇水蒸气重整制氢输运规律的影响,发现高面体比促进了甲醇转化率和制氢率的提高,且有助于反应器内温度分布均匀。研究还测试了不同太阳能辐射强度下反应器的运行状况,得出反应器可适应多数有日光地域,太阳能利用切实可行的结论。     

燃料电池的氢源技术--乙醇重整制氢研究进展

对燃料电池的氢源技术之一--乙醇重整制氢的相关研究进行了综述.首先,对乙醇重整制氢在燃料电池氢源中所处的地位和占有的优势进行了分析,总结了乙醇重整制氢的反应机理,系统地归纳了国内外对乙醇重整制氢催化剂、乙醇氢分离膜及相关材料的研究进展,并对目前两种乙醇重整质子交换膜燃料电池系统的研究进行了对比分析.同时,对乙醇重整燃料电池系统存在的问题进行了初步探讨,展望了乙醇燃料电池的发展前景.     

高温型燃料电池的甲烷重整方式

高温型燃料电池的甲烷重整包括外部重整与内部重整两种方式。外部重整已经广为采用 ,内部重整的优势在于节省系统成本并能将吸热的蒸汽重整反应与放热的电化学反应有效耦合 ,相对于前者燃料利用率与热效率更高 ,但是大规模采用则经济优势不明显。对固体氧化物燃料电池的甲烷内部重整 (包括水蒸汽重整与直接氧化两种途径 )中发生的反应及各自的优缺点作了较为详尽的分析。     

燃料电池AIP潜艇用氢源技术的发展现状及分析

介绍了燃料电池AIP用储氢和制氢技术的国内外发展现状,重点论述了金属储氢和甲醇制氢技术的最新发展趋势;提出了甲醇制氢是未来燃料电池潜艇氢源的发展方向。     

平板式固体氧化物燃料电池Ni/YSZ阳极上甲烷重整过程实验研究

为了开发甲烷直接内部重整的高效固体氧化物(solid oxide fuel cell,SOFC)燃料电池系统,必须对阳极上甲烷水蒸气重整过程进行详细研究。文中搭建了实验台,对开发的平板式SOFC燃料电池多孔介质阳极上甲烷重整过程进行了实验研究。给出在不同燃料流量和不同水蒸气/甲烷比(S/C)工况下出口气体各组分的摩尔分数和甲烷转化率的分布。实验结果表明工作参数对甲烷的转化率有很大的影响,在相同工作温度下甲烷的转化率随着进口燃料流量增加而降低,因此出口气体中氢气的摩尔浓度也相应降低。另外通过分析实验结果,可见阳极的入口处最有可能有碳形成。     

小火电机组供热改造案例分析

热电联产是国家大力发展的节能技术。如何利用小火电发展热电联产是改造小火电机组的当务之急。本文以马鞍山发电厂小火电机组供热改造工程为例 ,通过供热经济性分析、财务评价经济指标分析 ,以及环境保护综合评价分析等 ,较全面地论述了“发展热电联产 ,改造小火电”的可行性     

汽轮机高背压改造在火电机组的应用

汽轮机冷源损失全部得到利用,将大大提高企业综合能源利用效率和经济效益。针对华能临沂发电有限公司5号机组高背压改造,从设计关键要点、安全措施及经济效益多方面进行研究,提出技术改造方案,现场应用后取得较好效果。     

电站锅炉煤粉燃烧器等离子点火系统技术改造

等离子点火技术是目前火电厂新型的节能点火技术,针对海勃湾电厂等离子点火系统存在的问题进行深入分析研究,结合现场实际提出了切实有效的改造措施,通过运行实践证明缩短了启动时间、节省了启动燃油,节约了辅汽,取得了很好的经济效益。