微波液相放電等離子體制氫研究.pdf

1、近年來，隨著化石燃料的快速消耗和環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，氫能因其具有熱值高、可再生、無污染的優(yōu)點(diǎn)而得到人們的廣泛關(guān)注，鑒于傳統(tǒng)制氫技術(shù)存在著反應(yīng)溫度高、能耗大、過于依賴化石燃料等缺點(diǎn)，因此，一種新興的制氫技術(shù)—等離子體制氫技術(shù)，因其可在常溫常壓下進(jìn)行，且不需催化劑的特點(diǎn)而逐漸成為國(guó)內(nèi)外專家的關(guān)注熱點(diǎn)。
　　本研究使用的液相微波放電制氫技術(shù)，是基于本課題組國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)液相微波放電技術(shù)之上的，進(jìn)而進(jìn)行制氫研究，課題獨(dú)特新穎，引領(lǐng)國(guó)際前沿。在

2、該研究中，以乙醇溶液為反應(yīng)原料，主要考察了微波功率、乙醇溶液體積分?jǐn)?shù)、反應(yīng)壓強(qiáng)、溶液電導(dǎo)率、電極內(nèi)導(dǎo)體材質(zhì)等幾個(gè)因素對(duì)制氫產(chǎn)量及制氫能耗的影響，同時(shí)借助于質(zhì)譜、氣相色譜、發(fā)射光譜等儀器對(duì)制氫過程的氣相產(chǎn)物組分，溶液中的活性物質(zhì)種類及強(qiáng)度進(jìn)行分析和監(jiān)測(cè)，所獲主要結(jié)論如下:
　　液相微波放電乙醇重整的主要?dú)怏w產(chǎn)物為H2和CO，同時(shí)有少量C2H2、 CH4和CO2。制氫過程中，增加微波功率和醇溶液體積分?jǐn)?shù)對(duì)提高氫氣產(chǎn)量和降低制氫能耗影響

3、顯著，但醇溶液濃度的增加，不利于產(chǎn)氣中氫氣比例的提高;溶液電導(dǎo)率和反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)等離子體的點(diǎn)火和維持有重要影響，影響微波能量的輸入和損失，從而間接影響制氫。實(shí)驗(yàn)中，所獲最大產(chǎn)氫量為357mL/min，最大產(chǎn)氫比例為64.68％，最低制氫能耗為8.00 kWh/m3。
　　光譜分析結(jié)果表明，液相等離子體乙醇制氫反應(yīng)過程中主要有OH·、H·、C2、CH、O·等活性物質(zhì)生成，制氫過程中，乙醇分子被高能電子不斷碰撞分解、再通過自由基結(jié)合反應(yīng)生