生物乙醇燃料等離子體重整器研究.pdf

1、生物質(zhì)乙醇燃料是最有望在載運(yùn)工具上替代化石燃料的可再生能源，本文結(jié)合國(guó)家973計(jì)劃前期研究專(zhuān)項(xiàng)“富氫混合氣低成本制備與應(yīng)用的基礎(chǔ)研究”，針對(duì)等離子體乙醇重整制氫，進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬，得到如下結(jié)論：
　　 1）設(shè)計(jì)研制的基于DSP控制、IGBT功率模塊逆變和非晶合金磁芯變壓器輸出的高頻高壓電源，其輸出動(dòng)態(tài)范圍廣，頻率響應(yīng)好、溫升低，適用于介質(zhì)阻擋放電等離子體實(shí)驗(yàn)研究。
　　 2）提出了一種尖契形結(jié)構(gòu)的介質(zhì)阻擋放

2、電電極和由這種電極構(gòu)成的新型等離子體化學(xué)反應(yīng)器?；谟邢拊治龇椒▽?duì)尖契形電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行的數(shù)值模擬顯示：空間電場(chǎng)分布與尖契高度、間距、疏密及電極間隙相關(guān)聯(lián)。尖契結(jié)構(gòu)的存在，使反應(yīng)空間中紊流加強(qiáng)，各種粒子碰撞的幾率增加，流體通道上的反應(yīng)界面不斷更新，等離子體反應(yīng)更充分、更均勻，反應(yīng)效率提高。
　　 3）實(shí)驗(yàn)研究了尖契形電極放電特性。結(jié)果表明：與平板形結(jié)構(gòu)相比，尖契形結(jié)構(gòu)介質(zhì)阻擋放電具有起始放電電壓低、能量注入效率高，所產(chǎn)生高能粒子的

3、平均能量大。乙醇蒸汽的放電形貌更接近輝光放電，顏色呈綠色，放電的微電流脈沖小于空氣的放電。
　　 4）利用尖契形結(jié)構(gòu)介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的低溫等離子體，實(shí)現(xiàn)了含水乙醇重整制氫。在乙醇濃度為75％、電源電壓為20.0kV、頻率為10.5kHz，放電間距為1.5mm的條件下，重整率達(dá)到65％，產(chǎn)物中氫的體積比達(dá)到50％。增加反應(yīng)器的注入功率，有利于重整制氫反應(yīng)的進(jìn)行，當(dāng)調(diào)節(jié)電源頻率與反應(yīng)器的諧振頻率接近時(shí)，重整率最高。
　　 通