滑動弧放電等離子體轉(zhuǎn)化醇醚燃料制氫.pdf

1、化石能源是有限的，而當(dāng)今世界的特點是能量利用快速增長，因此開發(fā)和利用替代的清潔能源受到越來越多的關(guān)注。氫氣作為一種清潔能源，其能量密度大，燃燒熱值高，是取代化石能源的首選，同時是重要的化工原料。滑動弧放電等離子體具有較低的電流強(qiáng)度、較高的電子密度、能量利用效率較高，逐漸開始引起人們的重視。為提高等離子體法轉(zhuǎn)化醇醚燃料制氫的氫產(chǎn)率和能量效率，本文在滑動弧放電等離子體下對醇醚燃料（甲醇、乙醇和二甲醚（DME））直接分解和水蒸汽重整進(jìn)行研究，

2、研究放電參數(shù)和工藝參數(shù)對制氫的影響規(guī)律和機(jī)理。
　　考察了放電參數(shù)和工藝參數(shù)對甲醇轉(zhuǎn)化制氫的影響，結(jié)果表明：適當(dāng)?shù)募状己亢洼d氣流量對甲醇制氫有利，過高或過低都不利于H2產(chǎn)率。上端電極長度50mm、弧度23°和電極最寬處有5mm豎直段的2＃電極、增大電極間距和放電電壓可提高甲醇轉(zhuǎn)化率和H2收率，降低制氫能耗。水/甲醇比為4時甲醇水蒸汽重整效果最好。預(yù)熱甲醇可提高轉(zhuǎn)化率和H2收率。采用Ar作為載氣時的制氫效果好于He。甲醇水蒸汽重整

3、制氫在最優(yōu)化條件下獲得的最高甲醇轉(zhuǎn)化率和H2收率分別為82.4％和46%。
　　通過對DME轉(zhuǎn)化制氫的放電參數(shù)和工藝參數(shù)的考察，實驗結(jié)果表明：DME轉(zhuǎn)化率和H2收率隨著進(jìn)氣流量的增大而減小；隨著電極間距、放電電壓的增加而增加。增加進(jìn)氣流量、電極間距和放電電壓，制氫能耗降低，H2生成速度增加。2＃電極對DME轉(zhuǎn)化制氫有利。當(dāng)H2O/DME比為2.3時，DME轉(zhuǎn)化率最高為73.2%，H2收率最高為40.7%。
　　對乙醇轉(zhuǎn)化制氫

4、放電參數(shù)和工藝參數(shù)的研究結(jié)果表明：隨著乙醇含量的增加，乙醇轉(zhuǎn)化率和H2收率下降，H2生成速度增加，制氫能耗降低。適當(dāng)?shù)妮d氣流量對乙醇直接分解和水蒸汽重整都有利。2＃電極、增大電極間距和放電電壓有利于乙醇轉(zhuǎn)化制氫。隨著水/乙醇比增加到6，乙醇轉(zhuǎn)化率增加到最高；水蒸汽乙醇重整制氫在最優(yōu)化條件下乙醇轉(zhuǎn)化率和H2收率分別可達(dá)66.2%和31.4%。
　　對比研究了直接分解和水蒸汽重整對三種原料轉(zhuǎn)化制氫的影響，認(rèn)為水蒸汽重整獲得了更高的轉(zhuǎn)化