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.     

甲醇水蒸汽重整制氢的研究进展

评述了燃料电池上甲醇水蒸汽重整制氢的现实意义。介绍了目前甲醇水蒸汽重整制氢催化剂 ,反应动力学和重整富氢气体中CO除去的研究现状     

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.     

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。     

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。     

旋转滑动弧等离子体重整制氢研究进展

近年来,等离子体制氢技术因系统启停迅速、可处理燃料种类多等优势得到研究者的广泛关注。旋转滑动弧等离子体为非热平衡等离子体,兼具热等离子体和冷等离子体特点,是等离子体重整燃料制氢领域的研究热点。文中简要介绍了旋转滑动弧等离子体重整制氢原理及其性能评价指标,主要对近5年来旋转滑动弧等离子体重整乙醇、甲醇及甲烷制氢的反应物转化率、氢气选择性以及能量效率的研究进展进行总结、分析与展望。基于当前研究现状,针对能量效率优化和氢气选择性改善提出了几点建议,认为优化电源设计、提高旋转滑动弧等离子体反应器与等离子体电源的阻抗匹配度以及旋转滑动弧等离子体重整制氢机理分析两方面还有大量研究工作待完成。研究表明,旋转滑动弧等离子体耦合催化床反应器使反应物转化率及氢气选择性均得到提升,是推动等离子体制氢技术发展的一个重要研究方向。     

太阳能绿色制氢研究进展

综述近年来太阳能制氢技术的现状,介绍了太阳能聚光和非聚光两种采集方式及其与制氢技术相结合的特性,分析了光解水制氢、光热制氢及太阳能耦合电解水制氢的技术优势和不足.最后结合电力成本从制氢经济性角度对多种太阳能耦合制氢方式的成本进行了比较总结,为我国太阳能制氢产业的未来发展提供了方向.     

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.     

我国太阳能光催化制氢效率全球最高

近日,中科院大连化物所李灿院士利用双共催化剂发展了Pt-PdS/CdS三元光催化剂,在可见光照射下,利用Na2S作为牺牲试剂,使产氢量子效率     

太阳能制氢直接耦合连接技术能量传递研究

氢能是21世纪最具潜力的清洁能源。现今大量的能量消耗和较低的产氢效率成为限制氢能大规模生产的关键问题。研究了太阳能制氢系统中,对光伏阵列与质子交换膜(PEM)电解槽进行合理的串并联结构配置,使它们通过直接耦合连接而达到最大能量传递效率的可行性。通过理论计算各种不同配置方式的能量传递效率,得出最佳配置方式为由3块并联的光伏电池组成的光伏阵列与由12个PEM电解池组成的PEM电解槽直接连接,并得出其一天的能量平均传递效率高达99.02%。理论上验证了直接耦合连接技术在太阳能制氢系统中的优越性。     

绿色能源氢能及其电解水制氢技术进展

随着环境污染日益严重,越来越多的研究关注于绿色无污染能源,其中氢能清洁无污染、高效、可再生,是未来最有潜力的能源载体.而利用电解水技术制氢是目前最有潜力的技术,也是一种经济有效的技术.介绍了氢能的研究现状和水电制氢技术,着重介绍了碱性电解槽、质子交换膜电解技术以及固体氧化物水电解技术,对现有技术进行了总结.     

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。     

基于太阳能全光谱利用的制氢发电系统性能研究

针对目前光伏光热系统中存在的太阳能全光谱分束技术与甲醇蒸汽重整等问题,基于太阳能全光谱分束技术提出了太阳能光伏-甲醇重整综合发电系统。以线性菲涅耳聚光器为原型,在光伏组件表面喷镀光谱分束薄膜用于光谱的拆分利用。其中可见光部分被光伏电池利用发电,紫外和红外部分被反射至热反应器分解甲醇制备合成气,后通入固体氧化物燃料电池发电。光学分析表明,给定理想分束薄膜光谱特性后,系统光学效率可达90.2%。热力学分析结果表明,该系统具备一定的甲醇热化学分解以及合成气的制备作用,光谱分束薄膜匹配单晶硅光伏组件后系统最高净太阳发电效率可达27.71%,高于传统太阳能聚光集热甲醇重整系统的净发电效率（26.5%）。此外,经济性分析表明,太阳辐照接收面积为100 m2时平准化电力成本为1.4元/(kW·h)。     

中国循环流化床燃烧技术的发展与展望

我国循环流化床（CFB）燃烧技术经过40年的发展,实现了从学习跟踪、创新并跑到全面引领的跨越,形成了以定态设计理论为核心的设计体系,基于流态重构技术开发了能效指标可以与煤粉锅炉相媲美的节能型CFB锅炉。目前我国的CFB锅炉在应用数量、装机容量、污染控制等许多方面达到国际领先水平。本文回顾了CFB燃烧技术在我国的发展历程,总结了CFB燃烧技术的中国创新与中国贡献,并对后续的发展进行了展望,未来应充分发挥CFB燃烧技术燃料适应性广的优势,做好低热值燃料的清洁高效消纳,同时进一步提升CFB锅炉负荷调节速度,并实现0~100%的全负荷运行,推动CFB机组由电量型向功能型转变,助力可再生能源消纳利用和电网安全稳定运行。     

循环流化床锅炉技术存在的问题及对策

阐述循环流化床（CFB）锅炉的发展及目前CFB锅炉机组普遍存在的问题,并提出相应的技术对策。同时针对难燃煤种和煤矸石综合利用及低热值燃料的CFB节能高效燃烧提出一些看法。     

高参数生物质循环流化床锅炉技术研发与应用

发展生物质直燃循环流化床（circulating fluidized bed,CFB）锅炉技术对促进我国能源转型和双碳目标的实现具有重要意义。将高温受热面布置在炉内,利用循环物料持续冲刷清洁受热面可有效抑制沾污和腐蚀。对于尾部对流受热面积灰和沾污,则可采用顺列管束布置方式,以及大节距、小管径、低烟速和平行流设计予以解决。除利用生物质夹带黏土缓解床料结焦外,通过提升物料循环系统性能改善包括燃料颗粒在内的流化质量,并辅以床温有效调控手段,从而通盘解决生物质锅炉燃烧效率和全回路防结渣团聚问题。基于该技术开发的3台高蒸汽参数生物质CFB锅炉可在宽负荷范围内稳定运行,未发生过因受热面积灰结渣导致的停炉,锅炉效率超过91%,NOx和SO2原始排放直接满足超低排放要求,各项性能指标基本达到甚至优于设计要求。     

循环流化床富氧燃烧下CaO碳酸化实验研究

利用热天平对富氧气氛下CaCO3煅烧产物碳酸化特性进行了实验研究,分析发现,温度是决定碳酸化反应速率快慢及最终转化率高低的关键因素,在一定的温度范围内,随着温度的升高,碳酸化反应速率加快,最终转化率提高.同时发现,CO2浓度增加可加快化学反应阶段速率,但最终转化率相差不大.对CaO活化能的计算,采用了分阶段计算.不同CO2浓度的活化能相差不大,而且产物层控制阶段的活化能都比化学反应控制阶段的活化能大很多.