甲烷制備高純度氫氣的實驗研究

【摘要】：對甲烷制備可供質(zhì)子交換膜燃料電池 (PEMFC)用的高純度氫氣進行了實驗研究 ,得出了不同蒸汽 /碳比值時甲烷的轉(zhuǎn)化率、不同過量空氣系數(shù)對制備氣體成分的影響、不同壓差時氫氣在選擇性膜中的滲透率以及不同系統(tǒng)壓力對氫氣反應焓的影響規(guī)律 .研究結果表明 ,在蒸汽與甲烷中的碳比例一定時 ,蒸汽重整反應器內(nèi)的反應速率和它出口處CO的濃度 ,隨甲烷的流量的增加而提高 .提高甲烷蒸汽重整系統(tǒng)的工作溫度和壓力 ,可以提高甲烷的轉(zhuǎn)化率 ,在S/C比值不變的情況下 ,僅提高溫度可提高甲烷的轉(zhuǎn)化率約 10 %;而將工作壓力由 0 .1MPa提高到 0 .6MPa ,甲烷的轉(zhuǎn)化率提高約 2 1%.甲烷的理論轉(zhuǎn)化率為 84.6%,本文實驗研究中的最大實際轉(zhuǎn)化率為 78.0 3 %,實驗研究系統(tǒng)的系統(tǒng)完善度為 92 .2 3 %,說明該系統(tǒng)還有待完善之處 ,還可以進一步提高甲烷的轉(zhuǎn)化率 .增大PEMFC中選擇性膜兩側(cè)的壓差或提高氫氣的純度 ,均利于提高氫氣混合物的滲透率 .該研究為制備符合PEMFC使用條件的氫氣提供了可靠依據(jù) ,同時為綜合利用煤層氣提供了新的途徑 . 【作者單位】： 南京師范大學動力工程學院
【關鍵詞】： 氫氣制備 膜 質(zhì)子交換膜燃料電池
【基金】：南京師范大學引進人才基金資助項目 (2 0 0 2DLYXGQ2B0 7) .
【分類號】：TM911.4
【正文快照】： 隨著人們環(huán)境保護意識的增強 ,燃料電池作為高效、低污染新能源 ,越來越受到各國的重視[1 ] .在1 990年至 2 0 0 2年期間 ,美國每年都投入超過 80 0 0萬美元用于燃料電池研發(fā)經(jīng)費 ,1 996年時最多為1 .7億美元 ;同時 ,德國每年都投入超過 1 30 0萬馬克用于燃料電池研發(fā)的基金 ,

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