内置多孔介质卷式反应器富燃制氢实验研究.pdf

《内置多孔介质卷式反应器富燃制氢实验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第38卷第5期燃料化学学报VO1．38No，520l0年l0月JournalofFuelChemistryandTechnologyOct．20l0文章编号：0253—2409(2010)05-0636-05内置多孔介质卷式反应器富燃制氢实验研究马培勇，聂陈翰，李永玲，林其钊(中国科学技术大学热科学和能源工程系，安徽合肥230027)摘要：设计了一个新型内置多孔介质卷式制氢反应器，进行了天然气／空气预混气在当量比1．25—2．50，总流量60IJmin～120L／min条件下的富燃实验，研究其自热重整制氢的燃烧特性。结果表明，富燃情况下可实现自维持燃烧，自稳定响应时间较快

2、；反应器Swiss—roll结构的有效预热与中心多孔介质的蓄热，可提高反应温度至1600K以上，实现超绝热富燃制氢；固定流量条件下，甲烷的转化效率与能量利用率随着当量比的变化而改变。实验中，氢气生成率与能量利用率分别为30％～57％、50％一84％。流量为120L／rain，当量比为2．0时，尾气中H，浓度达22％，氢气生成率为57％，能量利用率为68％。关键词：Swiss—roll；多孔介质；天然气；甲烷；富燃；现场制氢中图分类号：TQ02文献标识码：AExperimentalstudyonhydrogenproductionfrommethanerichcombust

3、ioninbuilt—-inporousmediaSwiss-rollreactorMAPei—yong，NIEChen—ban，LIYong—ling，LINQi—zhao(TheDepartmentofThermalScience&EnergyEngineering，Unive~i@ofScienceandTechnologyofChina，Hefei230027，China)Abstract：Anewtypeofhydrogen—generationreactorwithporousceramicsarrangedregularlyinsideandaSwiss—r

4、ollheatexchangeroutsidewasdesigned．Thefuelrichcombustionexperimentwasinvestigatedwiththemixtureofmethaneandairatanequivalenceratiorangingfrom1．25to2．50andatotalflowraterangingfrom60J／minto120L／min．Thecombustioncharacteristicsofauto．thermalreformingwerestudied．Theexperimentalresultsshowtha

5、titcanrealizetheself-maintenancecombustionandcometotheself-stabilizationfastinthefue1．richconditions．ThepreheatingeffectsofSwiss．rollstructureandtheheatstorageofporousmediacanraisethereactiontemperaturetomorethanl600K．andrealizethesuperadiabaticfuelrichcombustion．Thehydrogenproductionrate

6、andenergyutilizationwhichchangeinconsistentlywiththeequivalenceratioatafixedtotalflowraterangecanreach30％～57％and5O％～84％，respectively．Themaximummolarfractionofhydrogen，hydrogenproductionrateandenergyutilizationareupto22％，57％，and68％，respectivelyatanequivalenceratioof2．0．Keywords：Swiss—roll；

7、porousmedia；naturalgas；methane；fuel—rich；hydrogenproductiononthespot从经济性、技术性、机动性、环境友好等因素综求。因此，甲烷自热重整制氢是主要的车载制氢路合考虑，氢能是未来最有可能替代石油的动力燃料，线引。燃料进化的下一个方向必然是纯氢。食品加工、浮多孔介质内甲烷超绝热富燃制氢是一种新型的法玻璃生产、电子元件器生产、医药中间体生产等都甲烷自热重整制氢技术。与传统的甲烷自热重需要小规模高纯度氢气⋯。由于氢气并非能源，只整制氢方法相比，多孔介质内甲烷制氢具有明显的