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(rèn)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(shì)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，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(duì)甲醇分解制氫和甲醇水蒸氣重整制氫展開(kāi)了研究，討論了工藝參數(shù)和電源參數(shù)對(duì)甲醇制氫過(guò)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(guò)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(guò)程中甲醇的轉(zhuǎn)化率。
　　在氣化進(jìn)料下，甲醇水蒸氣重整制氫的正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，最佳工藝條件為氣化室溫度130℃、進(jìn)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(jìn)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(jìn)料流速的減小而增加；18.0 kHz為該過(guò)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(guò)程表明：催化劑的加入不僅能促進(jìn)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(jī)理研究發(fā)現(xiàn)，等離子體催化劑協(xié)同過(guò)程的機(jī)理與單獨(dú)催化和單獨(dú)等離子體作用下甲醇水蒸氣重整過(guò)程的反應(yīng)機(jī)理不同。
　　微等離子體梯度反應(yīng)器對(duì)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%