基于超临界水气化制氢的煤炭利用技术研究进展 被引量：7

1

作者 吕友军 金辉 +2 位作者 李国兴 王浩 樊明境 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3870-3885,共16页

中国以煤炭为主体的能源结构短期内无法改变。传统“一把火烧”的煤炭利用方式不可避免产生大量的SO_(x)、NO_(x)、粉尘及温室气体,是雾霾和全球气候变暖等环境问题的重要成因。郭烈锦院士团队原创性地提出基于超临界水气化的煤制氢发... 中国以煤炭为主体的能源结构短期内无法改变。传统“一把火烧”的煤炭利用方式不可避免产生大量的SO_(x)、NO_(x)、粉尘及温室气体,是雾霾和全球气候变暖等环境问题的重要成因。郭烈锦院士团队原创性地提出基于超临界水气化的煤制氢发电多联产技术,该技术可将煤在超临界水均相环境中实现完全气化制得富氢混合物,其中的氢被完全氧化形成超临界H_(2) O/CO_(2)混合工质后进入透平做功发电,透平出口的乏汽经气液分离可实现CO_(2)的自然富集。针对上述方案中关键技术的发展现状进行综述,重点介绍西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室近10 a来在该领域取得的研究成果。在超临界水煤气化反应过程强化方面,揭示了超临界水中煤气化过程的受控步骤在于稠环芳烃的开环反应;建立了超临界水中多孔焦颗粒气化模型并获得其气化机理与影响规律;通过将烷烃重整区高自由基浓度的流体循环注入反应器底部提高煤气化率约17%;通过调整喷嘴射流角度缩小了低温低流速的副反应区;通过添加催化剂实现了吸热-放热反应的原位耦合匹配。在超临界水流化床多相流动与传热方面,基于介尺度结构流动特性实验结果提出了新型能量最小多尺度(EMMS)曳力模型;基于压差实验数据获得了流化床内流型演变特性及相应计算准则;基于实验结果揭示了流化床气泡动力学特性并提出气泡弦长与上升速度的计算准则式;建立了流化床均质膨胀区和鼓泡区的床层-壁面传热关联式与基于颗粒团更新理论的传热模型。在超临界水环境氢氧化反应动力学方面,基于反应力场方法从原子层面获得了超临界水中氢氧化反应路径与动力学参数;基于氧化反应段出口氢气体积分数数据建立了超临界工况下氢氧化总包反应速率方程;建立了适用于超临界水工况的氢氧化基元反应模型并开展了反应路径分析与敏感性分析。上述研究成果为超临界水煤气化反应调控与强化、气化反应器与氧化反应器的设计优化提供指导。 展开更多

关键词 超临界水气化 制氢 流化床 多相流动与传热 氢氧化

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生物质超临界水气化制氢技术的研究进展 被引量：11

2

作者 罗威 廖传华 +1 位作者 陈海军 朱跃钊 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期84-90,共7页

生物质是一种重要的可再生原料,资源总量十分丰富,是世界第四大能源,但由于其结构疏松,能量密度低,直接利用效率低。生物质超临界水气化制氢是近年来发展起来的一种高效、清洁的制氢技术。本文阐述了生物质超临界水气化制氢技术的特点... 生物质是一种重要的可再生原料,资源总量十分丰富,是世界第四大能源,但由于其结构疏松,能量密度低,直接利用效率低。生物质超临界水气化制氢是近年来发展起来的一种高效、清洁的制氢技术。本文阐述了生物质超临界水气化制氢技术的特点与研究现状,重点论述了温度、压力、反应物浓度、停留时间及催化剂等操作条件对反应过程的影响机理,介绍了不同形式的反应装置。在此基础上,针对该技术所面临的问题,对其研究前景和发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 生物质 超临界水 气化 制氢

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生物质超临界水气化制氢技术的研究现状 被引量：5

3

作者 徐东海 王树众 +2 位作者 张钦明 李 王亮 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2007年第z1期88-92,共5页

介绍了国内外生物质超临界水气化制氢技术的研究进展,并对该技术的反应机理、影响因素、不同的催化剂、催化机理进行了评述。指出对气化反应机理的研究应该以关键化合物为基础;在反应器形式和催化剂一定的条件下,影响气化结果的主要因... 介绍了国内外生物质超临界水气化制氢技术的研究进展,并对该技术的反应机理、影响因素、不同的催化剂、催化机理进行了评述。指出对气化反应机理的研究应该以关键化合物为基础;在反应器形式和催化剂一定的条件下,影响气化结果的主要因素是反应温度、进料浓度、加热速率、碱性化合物添加剂;碱性化合物添加剂和碳催化剂或金属催化剂结合使用可能会实现高效催化气化过程。 展开更多

关键词 超临界水 生物质 气化 制氢

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市政污泥超临界水气化制氢技术研究进展 被引量：6

4

作者 王玉龙 王树众 +4 位作者 蒋华义 李康 段远望 雷达璐 刘学斌 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期931-940,共10页

市政污泥是一种固-液混合污染物,虽具有一定危害但仍存在巨大的资源化应用潜力,利用超临界水气化制氢技术将其转化为富氢气体燃料是解决无害化处理和能源回收的一种有效途径。超临界水作为一种安全无毒、低廉易得、环境友好的反应介质,... 市政污泥是一种固-液混合污染物,虽具有一定危害但仍存在巨大的资源化应用潜力,利用超临界水气化制氢技术将其转化为富氢气体燃料是解决无害化处理和能源回收的一种有效途径。超临界水作为一种安全无毒、低廉易得、环境友好的反应介质,可避免干燥过程,将污泥直接转化并生成富含氢气、甲烷等的燃料气体,被认为是市政污泥制氢的最有效技术。结合国内外最新研究进展,从超临界水反应条件、催化剂对制氢的影响以及水在气化反应中的作用3个方面对该技术进行阐述,剖析气化反应机理,展望技术的未来发展方向,以实现“资源化、能源化、全循环”的技术需求。 展开更多

关键词 超临界水气化 制氢 市政污泥 反应参数 催化剂

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微藻超临界水气化制取富氢合成气的研究进展 被引量：2

5

作者 龚德成 沈倩 +5 位作者 朱贤青 黄云 夏奡 张敬苗 朱恂 廖强 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3709-3728,共20页

微藻具有生长周期短、光合固碳效率高等优势,并且含有丰富的糖类、蛋白质和油脂等含碳化合物,是极具能源化和资源化利用潜力的可再生生物质资源。超临界水气化技术能够在不需要干燥微藻的条件下直接将高含水微藻转化为富氢合成气,可节... 微藻具有生长周期短、光合固碳效率高等优势,并且含有丰富的糖类、蛋白质和油脂等含碳化合物,是极具能源化和资源化利用潜力的可再生生物质资源。超临界水气化技术能够在不需要干燥微藻的条件下直接将高含水微藻转化为富氢合成气,可节约大量微藻脱水能耗,并且具有反应速率高、转化效率高等优势,近年来受到了国内外研究者的广泛关注。基于此,本文综述了近年来微藻超临界水气化制氢的研究进展,重点讨论了微藻超临界水气化反应的主要影响因素,包括反应温度、压力、停留时间、物料浓度和反应器类型,阐释了不同催化剂对微藻超临界水气化过程的影响和作用机理。并探讨了微藻主要三组分模型化合物在超临界水气化过程的反应机理,总结了微藻超临界水气化过程的动力学和热力学特性。最后展望了微藻超临界水气化制取富氢合成气技术的未来研究方向,为微藻超临界水气化制氢技术的研究与应用提供理论指导。 展开更多

关键词 微藻 超临界水气化 制氢 影响因素 催化剂 反应机理

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水气转化对超临界水煤气化的抑制特性 被引量：1

6

作者 赵帅琪 张瑞 +2 位作者 黄瀚 赵昆鹏 白博峰 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期2960-2969,共10页

水气转化是煤炭超临界水气化技术中关键的均相化学反应。然而,水气转化反应对煤颗粒孔隙内非均相气化反应的影响尚不清楚。通过三维数值模拟,研究了颗粒孔隙内部水气转化反应对不规则煤颗粒超临界水气化过程的作用机理。研究结果表明,... 水气转化是煤炭超临界水气化技术中关键的均相化学反应。然而,水气转化反应对煤颗粒孔隙内非均相气化反应的影响尚不清楚。通过三维数值模拟,研究了颗粒孔隙内部水气转化反应对不规则煤颗粒超临界水气化过程的作用机理。研究结果表明,孔隙内的水气转化反应掉了大量用于煤的非均相气化反应的超临界水,降低了颗粒的气化反应速率,同时大量生成二氧化碳并富集于颗粒孔隙中,减小了孔隙中超临界水的扩散系数。定义了有效气化因子以定量表征水气转化反应对颗粒气化的抑制程度,发现了该抑制作用随颗粒粒径的增大而增强,且由于该抑制作用而增加的颗粒气化反应时间与有效气化因子呈简单对数关系。 展开更多

关键词 多孔颗粒 多相反应 煤炭 超临界水气化

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超临界水气化制氢技术及多联产路线研究 被引量：2

7

作者 许珂 王延安 +1 位作者 王淑岩 惠樱花 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期66-72,共7页

超临界水气化制氢技术是指各种有机物在超临界水环境下进行低温催化气化反应生成氢气和二氧化碳为主的技术,该技术具有反应条件温和、反应速度快、反应过程清洁以及能够生产氢气等特点,成为国内外学者和工程技术人员关注和研究的热点。... 超临界水气化制氢技术是指各种有机物在超临界水环境下进行低温催化气化反应生成氢气和二氧化碳为主的技术,该技术具有反应条件温和、反应速度快、反应过程清洁以及能够生产氢气等特点,成为国内外学者和工程技术人员关注和研究的热点。文中通过阐述超临界水气化制氢技术的原理和特点,综述了煤炭、生物质、污泥等物质超临界水气化制氢技术研究进展,结合该技术同时产出高压水、氢气、二氧化碳等多种产物,分析了煤-电-合成氨/尿素、煤-电-氢能源/CO_(2)资源化、煤-超临界发电、废弃物处理-超临界发电等不同应用领域的多联产方案,为超临界水气化制氢技术工业化发展提供了探索。 展开更多

关键词 超临界水气化制氢 技术进展 多联产路线

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高含量煤在超临界水中气化制氢的实验研究 被引量：18

8

作者 李永亮 郭烈锦 +3 位作者 张明颛 薛晓欧 曹长青 陈敬炜 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期919-924,共6页

针对当前煤在超临界水气化制氢研究中存在的物料质量分数低于5%、实验装置以高压釜居多且不能连续稳定产氢等问题,以高含量煤的气化制氢为研究目的,在反应器壁温650～800℃、反应压力23～27 MPa、物料流量3～7 kg/h的条件下,利用连续管... 针对当前煤在超临界水气化制氢研究中存在的物料质量分数低于5%、实验装置以高压釜居多且不能连续稳定产氢等问题,以高含量煤的气化制氢为研究目的,在反应器壁温650～800℃、反应压力23～27 MPa、物料流量3～7 kg/h的条件下,利用连续管流式反应系统对高含量煤进行了超临界水气化制氢实验研究,考察了温度、压力、物料流量、催化剂及氧化剂和物料含量对气化效果的影响规律,成功地将质量分数为16%的煤输送进反应器并稳定产气,煤的气化率和氢气产率分别为0.317和0.022. 展开更多

关键词 煤 超临界水 气化 制氢

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连续式超临界水中煤/CMC催化气化制氢 被引量：13

9

作者 闫秋会 郭烈锦 +3 位作者 梁兴 张西民 郝小红 马利静 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期874-877,共4页

在向水煤浆中添加CMC(羧甲基纤维素钠),成功实现水煤浆高压均匀输送基础上,对超临界水中煤/CMC催化气化制氢性能进行了进一步研究.结果表明:在压力20～25MPa、停留时间15～30s、NaOH添加量0.1%、反应器外壁温650℃条件下,超临界水中煤/... 在向水煤浆中添加CMC(羧甲基纤维素钠),成功实现水煤浆高压均匀输送基础上,对超临界水中煤/CMC催化气化制氢性能进行了进一步研究.结果表明:在压力20～25MPa、停留时间15～30s、NaOH添加量0.1%、反应器外壁温650℃条件下,超临界水中煤/CMC催化气化制氢气体产物中H2摩尔含量远比常规气化高,主要气体产物是H2、CO2和CH4.增加物料中CMC的含量、升高压力均有利于提高气体产物中H2的产量,延长停留时间虽有利于物料气化但不利于氢气的制取. 展开更多

关键词 制氢 煤 CMC 超临界水 催化气化

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锯木屑在超临界水中气化制氢过程的主要影响因素 被引量：16

10

作者 吕友军 郭烈锦 +1 位作者 郝小红 冀承猛 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期2060-2066,共7页

以锯木屑混合羧甲基纤维素钠 (CMC)为反应原料 ,利用连续管流反应器 ,在反应器外壁面温度稳定在 6 5 0℃条件下 ,对反应压力在 17 5～ 30MPa,反应停留时间在 14 4～ 5 0s,浓度范围为 4 %～ 9% (质量分数 )的湿生物质浆液进行了超临界... 以锯木屑混合羧甲基纤维素钠 (CMC)为反应原料 ,利用连续管流反应器 ,在反应器外壁面温度稳定在 6 5 0℃条件下 ,对反应压力在 17 5～ 30MPa,反应停留时间在 14 4～ 5 0s,浓度范围为 4 %～ 9% (质量分数 )的湿生物质浆液进行了超临界水气化制氢实验研究 ,讨论了气化过程的主要参数压力、温度、反应停留时间以及物料浓度对气化结果的影响 .锯木屑在超临界水中接近完全气化 ,生成气体产物的主要成分是H2 、CH4、CO、CO2 以及少量的C2 H4和C2 H6,气化产物中的H2 含量可以超过 4 0 % .同时 ,实现了气化反应液体产物的循环利用 . 展开更多

关键词 超临界水 制氢 锯木屑 气化

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煤与生物质共超临界水催化气化制氢的实验研究 被引量：17

11

作者 闫秋会 郭烈锦 +1 位作者 梁兴 张西民 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期454-457,共4页

在压力为20～25 MPa、停留时间为15～30 s、NaOH添加量(质量分数)为0.1%、反应器外壁温度为650 ℃的条件下,对煤与生物质的模型化合物羧甲基纤维素钠(CMC)在超临界水环境中的催化气化制氢性能进行了研究,探讨了物料浓度、压力以及停留... 在压力为20～25 MPa、停留时间为15～30 s、NaOH添加量(质量分数)为0.1%、反应器外壁温度为650 ℃的条件下,对煤与生物质的模型化合物羧甲基纤维素钠(CMC)在超临界水环境中的催化气化制氢性能进行了研究,探讨了物料浓度、压力以及停留时间对煤与CMC共气化制氢的影响.实验结果表明:煤与CMC共超临界水催化气化制氢的主要气体产物是H2、CO2和CH4,H2的体积分数可高达60%以上;增加物料浓度、升高压力有利于提高产氢率,但延长停留时间不利于氢气的制取. 展开更多

关键词 制氢 煤 羧甲基纤维素钠 超临界水 共气化

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超临界水中葡萄糖气化制氢实验研究 被引量：14

12

作者 毛肖岸 郝小红 +1 位作者 张西民 郭烈锦 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期25-28,共4页

以葡萄糖为生物质模型化合物,在超临界水中进行气化反应,考察不同压力、温度、物料浓度等对气化产物组成及气化制氢效果的影响。实验结果表明,反应器壁温在500—650℃范围内,温度的升高有利于葡萄糖的气化制氢,25MPa、650℃时气化率超过... 以葡萄糖为生物质模型化合物,在超临界水中进行气化反应,考察不同压力、温度、物料浓度等对气化产物组成及气化制氢效果的影响。实验结果表明,反应器壁温在500—650℃范围内,温度的升高有利于葡萄糖的气化制氢,25MPa、650℃时气化率超过100%。添加适当的催化剂可以有效促进水气转化反应。 展开更多

关键词 超临界水 葡萄糖 气化 制氢

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超临界水中花生壳气化制氢催化剂的筛选与研究 被引量：11

13

作者 裴爱霞 张锐 +1 位作者 金辉 郭烈锦 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期913-918,共6页

在釜式反应装置上,以原生生物质花生壳为原料、CMC为添加剂,对不同种类的催化剂在超临界水中生物质催化气化制氢的影响进行了实验研究.温度水平选择为400℃,压力控制在22～24 MPa范围内,物料的质量分数为10%,催化剂包括ZnCl2、K2CO3、KO... 在釜式反应装置上,以原生生物质花生壳为原料、CMC为添加剂,对不同种类的催化剂在超临界水中生物质催化气化制氢的影响进行了实验研究.温度水平选择为400℃,压力控制在22～24 MPa范围内,物料的质量分数为10%,催化剂包括ZnCl2、K2CO3、KOH、Na2CO3、NaOH、LiOH、Ca（OH）2、Raney-Ni、橄榄石和白云石.实验结果表明：各种催化剂的催化效果有很大的区别,骨架催化剂Raney-Ni的大比表面积和特殊的电子层结构,使得生物质在超临界水中较低温度条件下可以达到良好的气化效果,在所考察的几种类型催化剂中,Raney-Ni的产氢效率最高,达到28.03 g/kg,是一种极具潜力的超临界水生物质制氢催化剂. 展开更多

关键词 生物质 超临界水 气化 制氢

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木质素在超临界水中气化制氢的实验研究 被引量：8

14

作者 冀承猛 郭烈锦 +2 位作者 吕友军 裴爱霞 郭鑫 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期961-966,共6页

以木质素为原料,利用连续管流反应器,首先在反应压力为15.0～27.5MPa、反应器壁温为500～650℃、物料流速为4.7～7.5mL/min的条件下,对质量浓度为1%～3%的木质素在超临界水中进行了气化制氢的实验研究。针对实验中存在的问题,改造了反应... 以木质素为原料,利用连续管流反应器,首先在反应压力为15.0～27.5MPa、反应器壁温为500～650℃、物料流速为4.7～7.5mL/min的条件下,对质量浓度为1%～3%的木质素在超临界水中进行了气化制氢的实验研究。针对实验中存在的问题,改造了反应器,着重考查壁面温度为700～775℃下高浓度木质素的气化效果。实验表明升高壁温能够极大提高木质素在超临界水中的气化效果,700℃以上木质素可以高效气化;升高压力有利于氢气质量产率的提高,并可促进甲烷化反应;而高浓度不利于木质素气化;降低流速,有利于提高氢气质量产率,但对气态产物中各组分气体的体积百分含量影响不大;相同条件下,木质素较纤维素更难气化,气化率较低。 展开更多

关键词 木质素 超临界水 制氢 气化

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原生生物质在超临界水流化床系统中气化制氢 被引量：6

15

作者 吕友军 金辉 +2 位作者 郭烈锦 张西民 曹长青 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期111-115,共5页

以原生生物质玉米芯与羧甲基纤维素钠的混合为原料，利用实验室成功构建的超临界水流化床气化制氢系统，在压力25MPa、温度550－650℃范围内，对其气化制氢特性进行研究，讨论了气化过程中气化时间、温度、流量、物料浓度对气化效果的... 以原生生物质玉米芯与羧甲基纤维素钠的混合为原料，利用实验室成功构建的超临界水流化床气化制氢系统，在压力25MPa、温度550－650℃范围内，对其气化制氢特性进行研究，讨论了气化过程中气化时间、温度、流量、物料浓度对气化效果的影响．研究结果表明：温度对气化影响较大，升高温度有利于气化；小的流量对应长的反应器停留时间有利于产氢；随着物料质量分数的增加，生物质气化效果明显下降，而在超临界水流化床气化制氢系统中质量分数为189／6的物料仍能长时间连续稳定气化，未发生反应器结渣堵塞现象． 展开更多

关键词 生物质 超临界水 气化 制氢 流化床

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纤维素在超临界水中的催化气化制氢研究 被引量：13

16

作者 关宇 裴爱霞 郭烈锦 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期436-441,共6页

在间歇式高压反应釜中,温度为450~500℃时,反应时间为20 min,压力在24~26MPa,以K_2CO_3和Ca(OH)_2为催化剂(助催剂),对纤维素在超临界水中的气化制氢特性进行了实验研究。结果表明:K_2CO_3和Ca(OH)_2都有较好的催化作用,并且加入量存在... 在间歇式高压反应釜中,温度为450~500℃时,反应时间为20 min,压力在24~26MPa,以K_2CO_3和Ca(OH)_2为催化剂(助催剂),对纤维素在超临界水中的气化制氢特性进行了实验研究。结果表明:K_2CO_3和Ca(OH)_2都有较好的催化作用,并且加入量存在一最佳值。加入0.2g K_2CO_3时,H_2产率为9.456 mol·kg^(-1),约为不加入催化剂时的2倍,加入1.6g Ca(OH)_2时,H_2产率为8.265mol·kg^(-1),比加入K2CO3时的产氢效果稍差,但仍然是不加入催化剂时的1.7倍。K_2CO_3和Ca(OH)_2混合使用时效果更佳,产氢量约为不加入催化剂时的2.5倍,比单独加入K_2CO_3和Ca(OH)_2时也要分别提高25%和45%。同时随着温度的提高,H_2的产率上升而CH_4的产率下降,说明甲烷化反应在低温下为主要反应,温度的提高会促使CH_4与水反应生成H_2和CO_2。 展开更多

关键词 生物质 制氢 超临界水 气化 氢气

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生物质超临界水气化制氢反应动力学分析 被引量：7

17

作者 郝小红 郭烈锦 +1 位作者 吕友军 张西民 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期681-684,705,共5页

运用过渡态理论,对羧甲基纤维素钠(CMC)和锯木屑/CMC的超临界水气化反应动力学进行了研究.结果表明该反应为一级反应,CMC的活化能随着压力的增大而减小,在20MPa时为160kJ/mol,在25～35MPa时为97～81kJ/mol;CMC的活化体积在临界点附近达... 运用过渡态理论,对羧甲基纤维素钠(CMC)和锯木屑/CMC的超临界水气化反应动力学进行了研究.结果表明该反应为一级反应,CMC的活化能随着压力的增大而减小,在20MPa时为160kJ/mol,在25～35MPa时为97～81kJ/mol;CMC的活化体积在临界点附近达到了103数量级,而在远离临界点时迅速减小;溶解度参数、介电常数和超临界水密度对反应速率常数的影响趋势基本相同,随着这些参数的增大,反应速率减小,过渡态复合物极性小于反应物极性.当温度为923K时,对锯木屑/CMC在不同的压力条件下进行气化,其活化体积在临界压力附近较高,在远离临界压力时较低,而溶解度参数、介电常数和超临界水密度对反应速率常数的影响趋势基本相同. 展开更多

关键词 生物质 超临界水 气化 制氢

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生物质／煤超临界水气化制氢的主要影响因素 被引量：10

18

作者 闫秋会 郭烈锦 吕友军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期368-371,共4页

以羧甲基纤维素钠（CMC）／华亭烟煤的超临界水共气化制氢为例，考察了温度（350-700℃）、压力（20-35MPa）和物料（CMC＋煤）的质量分数叫（1．1％～2．0％）等对生物质／煤共气化气体产物的影响．模拟和实验结果表明：得到的主要气... 以羧甲基纤维素钠（CMC）／华亭烟煤的超临界水共气化制氢为例，考察了温度（350-700℃）、压力（20-35MPa）和物料（CMC＋煤）的质量分数叫（1．1％～2．0％）等对生物质／煤共气化气体产物的影响．模拟和实验结果表明：得到的主要气体产物是H2、CO2和CH4，产气中H2的摩尔分数随温度的升高而升高，但温度升高到一定值后，H2的摩尔分数（x（H2）=67％）保持不变；随物料质量分数的增加，H2的摩尔分数减小，物料的温度和质量分数的变化对产气的作用远大于压力；制氢的适宜温度为450-550℃、压力为25MPa左右、w≥15％．提出后续实验应着重提高物料在反应器内的加热速率，筛选研究在较低温度下能有效催化产氢的Ni催化剂． 展开更多

关键词 生物质 煤 制氢 超临界水 共气化

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超临界水中花生壳气化制氢的实验及机理研究 被引量：10

19

作者 裴爱霞 郭烈锦 金辉 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1263-1267,共5页

以原生物质花生壳为原料，羧甲基纤维素钠为添加剂，利用釜式反应器，在温度为450℃、压力范围为24-27MPa的条件下，考察了K2CO3、ZnCl2、Raney-Ni三种催化剂对超临界水中生物质催化气化制氢的影响．结果表明，ZnCl2对氢气的选择性最高... 以原生物质花生壳为原料，羧甲基纤维素钠为添加剂，利用釜式反应器，在温度为450℃、压力范围为24-27MPa的条件下，考察了K2CO3、ZnCl2、Raney-Ni三种催化剂对超临界水中生物质催化气化制氢的影响．结果表明，ZnCl2对氢气的选择性最高，K2CO3次之，Raney-Ni最低，但在低温条件下Raney-Ni最有利于生物质的气化，气化率高达126．84％，氢气产率高达34．37g·kg^-1．选取ZnCl2和Raney-Ni混合使用时，氢选择性明显提高，甲烷迅速减少．通过对催化机理的探索，提出了生物质催化气化的反应路径，对实验中出现的现象和所得出的结论给予了合理解释． 展开更多

关键词 生物质 超临界水 气化 制氢

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生物质在超临界水流化床反应系统中气化制氢实验研究 被引量：4

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作者 吕友军 金辉 +3 位作者 郭烈锦 曹长青 郭鑫 张西民 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1335-1340,共6页

以生物质模型化合物葡萄糖为原料,在温度500～600℃,压力23～37MPa范围内,利用新研制的超临界水流化床系统对其气化制氢特性进行研究,讨论了过程主要参数温度、压力、物料浓度以及催化剂添加对气化制氢的影响。实验结果表明:温度对气化... 以生物质模型化合物葡萄糖为原料,在温度500～600℃,压力23～37MPa范围内,利用新研制的超临界水流化床系统对其气化制氢特性进行研究,讨论了过程主要参数温度、压力、物料浓度以及催化剂添加对气化制氢的影响。实验结果表明:温度对气化影响最大,而压力对气化的影响较小,升高温度和压力都有利于产氢。随着物料浓度增加葡萄糖气化效果下降,在超临界水流化床气化制氢系统中实现30%葡萄糖的连续稳定气化。K_2CO_3提高气化率同时降低了产气中CO含量,ZnCl_2的加入虽对气化率影响不大,但大大提高了氢气的选择性。该文的实验研究验证了超临界水流化床气化制氢系统的有效性。 展开更多

关键词 超临界水 制氢 葡萄糖 流化床 气化

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