可再生NiO/NaF催化剂蒸汽重整甲醇制氢研究文献综述

 2022-01-07 21:25:04

全文总字数:3262字

文献综述

1、前言由于化石燃料(煤、石油和天然气)的日益枯竭以及严重的环境问题,可再生和清洁能源的利用受到了极大的关注[1]。

氢气(H2)被认为是最有前途的能源替代品之一,因为它不含碳,能量密度相对较高,对周围环境影响小[2],已被广泛用于通过质子交换膜燃料电池(PEMFC)的能源系统为车辆和便携式应用发电。

然而,氢的储存、运输和分配仍然是一个挑战[3]。

然而,目前仍是从煤,石油,天然气等一次不可再生能源中制氢,同样存在能源在一定程度上的消耗与浪费。

在各种液体燃料和生物质中,甲醇(CH3OH)是产生H2最有效果的替代物之一[4],甲醇等挥发性有机化合物(VOCs)这种重要废物流作为氢的潜在来源,从绿色环保角度来说,甲醇制氢可做到零有害气体排放,原料成本低;具有高能量密度,高H/C比和低活化温度;分子量小,作为小分子氢源易于发生C-C键和或C-H键的断裂。

其可以通过热分解(1)、部分氧化(2)或蒸汽重整(3)这三种方法转化为富氢气体。

目前应用最为广泛的是水解制氢,其在电能转换和储存方面有一定的优势,但存在能耗高的问题[5]。

水的光解直接利用太阳能制氢,能耗高,制氢效率低,难以大规模应用。

而蒸汽重整技术,只需要在重整系统外部提供热量,且蒸汽重整不需要氧气参与反应,与部分氧化重整和热分解相比,操作温度区间低,制氢效率高,可以弥补主流制氢技术效率低,能耗高的缺点,因此从工艺热回收和系统简化的角度来看,重整温度低、一氧化碳浓度低、制氢效率高的甲醇蒸汽重整具有非常重要的优势与广阔的发展前景。

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