吸收增强式甲烷水蒸气重整制氢实验研究

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1、第$#卷第)期燃+料+化+学+学+报R@’*$#3@*)"!!(年"月P@:>0#’@AQ:/’"./!42?>;#0B(/C.0@’@5;Q/I*"!!(文章编号：!"#$%"&!’（"!!(）!)%!!(’%!*吸收增强式甲烷水蒸气重整制氢实验研究李振山，蔡宁生，黄煜煜（清华大学热能动力工程与热科学重点实验室，热能工程系，北京+)!!!,&）摘+要：利用固定床反应器对吸收增强式甲烷水蒸气重整制氢反应进行了考察，研究了温度、甲烷流量、颗粒粒径和吸收剂种类等参数对反应过程的影响。结果表明，吸收增强式制氢反应过程最佳反应温度受热力学和动力学两方面因素影响；常压

2、下以>0?为吸收剂时，最佳反应温度为*!!@A(!!@；>B&流量的选取要根据反应器内吸收剂的量与吸收增强段持续时间综合比较而定；颗粒粒径大于’!!!，分析纯"#$和新型钙基"$"吸收剂"#$%"#)"&’)&$$$均能达到较好的吸收增强效果。关键词：吸收增强式甲烷水蒸气重整；制氢；"$"吸收剂C中图分类号：()))**"#++文献标识码：&!"#$%&’$()*+%$,$*%-./(.01%/2$(#%/13-)&/(4%/’,/%#)&/($(.*(-$1,)$*’’$).*($%$4/%’&(2+,-./012.#0，"&,340512./05，67&

3、389:1;:（!"#$%&’(%)’(#*’(+,"(-%./01"20"%234’5"(62712""(127，8"9%()-"2)’*+,"(-%.62712""(127，+:127,;%<21="(:1)#，>"1?127+)!!!,&，@,12%）56,)%*-)：(.//<=/>4!/0?@A.;B>@5/0=>@B:C?4@0A>@!2@>=?4@0/0.#0C/B2?/#!!/?.#0/>/A@>!405（DE1DFG）H/>/B@0/40#’#I@>#?@>;12C#’/A4/#C?@>2;2?/!，#0B?.//AA/C?

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6、/B2?/#!!/?.#0/>/A@>!405；.;B>@5/0=>@B:C?4@0；"$"2@>I/0?++随着燃料电池的开发成功，许多国家开始注重水汽变换：>?（8）CB"?（8）K>?（"8）CB（"8）氢能的开发，而制氢技术在整个氢能系统中占有极>?"吸收：>?（"8）C>0?（5）K>0>?（$5）其重要的地位。天然气水蒸气重整（D7<0/E<7904<与传统的重整反应相比，D.%DEF具有以下几F

7、围内生产高纯B（"’#L以上）而无需后续［)］氢工艺提供的。的B"提纯设备，简化了工艺流程，降低了制氢成在传统的DEF反应过程中加入>?"吸收剂以本；（"）由于重整反应和水汽变换反应发生在一个改善系统的整体特性，被称作“吸收增强式甲烷水反应器内，省略了水汽变换反应器；（$）水汽变换和蒸气重整（5HIJ71H4<49043<=57<0//<7904?"的吸收反应都是放热反应，放出的热量正好供/148：D.%DEF）”。根据化学反应平衡移动的>907<%给重整反应所需要的热量，所有反应的综合结果是21B&与B"?的反应过程中，如果产

8、生的热中性的。因此，重整反应器不再需要额外的热量，>