高壓脈沖液相放電制氫研究.pdf

1、隨著全球化石燃料的不斷消耗以及社會(huì)對(duì)清潔能源的日益需求，氫能在近些年來(lái)越發(fā)受到人們的重視，由此產(chǎn)生的制氫方法層出不窮。然而，目前的許多制氫技術(shù)存在能耗大、溫度要求高、需要催化劑參與等缺點(diǎn)。本文采用高壓脈沖液相放電技術(shù)制氫，很好的解決了這些問(wèn)題。
　　高壓脈沖液相放電技術(shù)已被成功運(yùn)用到污水處理、材料改性等諸多方面，然而其在制氫領(lǐng)域的應(yīng)用卻未見(jiàn)報(bào)道。本文采用低頻高壓脈沖放電分解乙醇制氫，主要研究了采用針-板電極時(shí)不同條件對(duì)于產(chǎn)氫流量、

2、氫氣選擇性的影響。此外，還對(duì)單針-板式高壓脈沖液相放電在制氫過(guò)程中的發(fā)射光譜進(jìn)行了監(jiān)測(cè)與分析，并對(duì)制氫的機(jī)理進(jìn)行了推測(cè)。所取得的主要研究成果如下:
　　第一，采用單針-板電極，研究了各實(shí)驗(yàn)條件（針板間距、放電電壓、放電頻率、乙醇溶液體積分?jǐn)?shù)、溶液電導(dǎo)率、溶液pH、放電極性）對(duì)于制氫效果的影響，并找到最佳的制氫條件，即采用上針-下板式反應(yīng)器，針板間距15mm，體積分?jǐn)?shù)50％的乙醇溶液，電導(dǎo)率通過(guò)分析純鹽酸調(diào)至30μS/cm，正極性放

3、電，當(dāng)電壓為30kV，頻率為30Hz時(shí)產(chǎn)氫流量達(dá)到640mL/min，氫氣選擇性可達(dá)72.6％;
　　第二，證明了上針-下板式電極在高壓脈沖液相放電制氫中優(yōu)于上板-下針式電極，并推測(cè)其原因與產(chǎn)氫位置相關(guān);
　　第三，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了采用雙針電極的制氫效果最佳，相同條件下相對(duì)于單針電極，產(chǎn)氫流量提高25％，氫氣選擇性提高4％;
　　第四，采用高壓脈沖液相放電制氫，目前最低能耗可達(dá)1.04kW·h/m3，優(yōu)于絕大多數(shù)現(xiàn)有的制