介質(zhì)阻擋放電微等離子體轉(zhuǎn)化甲醇制氫.pdf

1、當(dāng)今，可再生的清潔能源和資源備受關(guān)注。氫氣由于能量密度和燃燒熱值高，且燃燒生成水，被普遍認為是清潔、高效、理想的資源和能源。介質(zhì)阻擋放電微等離子體技術(shù)兼具傳統(tǒng)等離子體和新型微反應(yīng)器的優(yōu)勢，具有結(jié)構(gòu)簡單、能耗低等優(yōu)點，為制氫提供了新的路徑。本文利用介質(zhì)阻擋放電微等離子體反應(yīng)器對甲醇分解制氫和甲醇水蒸氣重整制氫展開了研究，討論了工藝參數(shù)和電源參數(shù)對甲醇制氫過程的影響。
　　甲醇直接分解制氫的結(jié)果表明，17.5 kHz為放電過程中的最佳

2、頻率，減小氣化室溫度和載氣流量、增加輸入功率、填充有催化活性的填充物均可以增加反應(yīng)過程中甲醇的轉(zhuǎn)化率。
　　在氣化進料下，甲醇水蒸氣重整制氫的正交實驗結(jié)果表明，最佳工藝條件為氣化室溫度130℃、進料流速0.02 mL/min、水醇摩爾比1.5、載氣的流速20.0 mL/min。
　　液體直接進料的方式下，甲醇水蒸氣重整制氫研究發(fā)現(xiàn)，甲醇的制氫效率隨著氬氣流速、輸入功率的增加，液體進料流速的減小而增加；18.0 kHz為該過程

3、的最佳頻率。
　　等離子體催化協(xié)同作用下甲醇水蒸氣重整制氫過程表明：催化劑的加入不僅能促進甲醇的轉(zhuǎn)化，且可以改變氣相產(chǎn)物的分布，主要產(chǎn)物從H2和CO變?yōu)镠2和CO2。機理研究發(fā)現(xiàn)，等離子體催化劑協(xié)同過程的機理與單獨催化和單獨等離子體作用下甲醇水蒸氣重整過程的反應(yīng)機理不同。
　　微等離子體梯度反應(yīng)器對甲醇水蒸氣重整的研究發(fā)現(xiàn)：隨著梯度的增加甲醇的轉(zhuǎn)化率從78.74％增加到90.70%，氫氣的收率從22.15%提高到27.42%