甲醇重整固体氧化物燃料电池热电联产系统热力学分析与优化设计

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作者 李青山 郝勇生 +2 位作者 翁方龙 韩敏芳 孙立 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第2期502-512,I0009,共12页

甲醇燃料因其来源广泛、易于储运的特点,在固体氧化物燃料电池的船舶应用方面具有较大的潜力。该文提出面向船舶平台的甲醇燃料固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)热电联产系统,基于甲醇重整反应动力学建立重整反应器模型... 甲醇燃料因其来源广泛、易于储运的特点,在固体氧化物燃料电池的船舶应用方面具有较大的潜力。该文提出面向船舶平台的甲醇燃料固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)热电联产系统,基于甲醇重整反应动力学建立重整反应器模型,通过Aspen Custom Model软件建立SOFC机理模型。针对甲醇重整过程水醇比及反应器温度、SOFC工作过程燃料利用率及工作温度双参数共同作用的影响进行详细分析。结果表明,甲醇重整过程最佳水醇比为1.3/1,最佳反应出口温度为280℃;SOFC最佳工作温度和燃料利用率分别为760℃和0.65;系统能量损失和(火用)损失随SOFC电功率增加而增加;SOFC电功率为50 kW时,SOFC电效率、系统能量效率和(火用)效率分别为59%、89%和41%。所提出的热电联产系统可实现高效热电供应,为SOFC船舶平台应用提供一定建议。 展开更多

关键词 甲醇蒸汽重整 固体氧化物燃料电池 低温催化燃烧 热力学性能

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SIMULA在Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上进行甲醇部分氧化蒸气重整制备氢气的模拟研究(英文) 被引量：4

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作者 蒋元力 黄强 +2 位作者 王福安 Mee Sook Lim Dong Hyun Kim 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期207-213,共7页

两个大气压下 ,对管状填充床反应器中在Cu ZnO Al2 O3催化剂上甲醇部分氧化蒸气重整制备氢气进行了实验研究。在Cu ZnO Al2 O3催化剂上进行该反应体系动力学研究的基础上 ,建立了该反应器内的稳态质量和热量衡算方程 ,同时考虑了颗粒内... 两个大气压下 ,对管状填充床反应器中在Cu ZnO Al2 O3催化剂上甲醇部分氧化蒸气重整制备氢气进行了实验研究。在Cu ZnO Al2 O3催化剂上进行该反应体系动力学研究的基础上 ,建立了该反应器内的稳态质量和热量衡算方程 ,同时考虑了颗粒内的扩散限制。模型的预测结果与实验结果吻合较好。 展开更多

关键词 氢气 制备 模拟 质量衡算 热量衡算 部分氧化 蒸气重整 甲醇 铜 氧化锌 氧化铝 催化剂

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Cu-Zn-Al_2O_3-ZrO_2催化剂上甲醇部分氧化-蒸气重整耦合制氢反应动力学 被引量：1

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作者 黄巍 刘新斌 +1 位作者 郭翔 朱吉钦 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期142-144,147,共4页

在改进的共沉淀法制得的Cu-Zn-Al2O3-ZrO2催化剂上常压连续流动微反应器中研究甲醇部分氧化-蒸气重整耦合制氢反应动力学。实验测得甲醇∶水∶氧=0.45∶0.45∶0.10;1.5∶1.0∶0.20和1.0∶2.0∶0.20三种摩尔配比,200～340℃温度范围内的... 在改进的共沉淀法制得的Cu-Zn-Al2O3-ZrO2催化剂上常压连续流动微反应器中研究甲醇部分氧化-蒸气重整耦合制氢反应动力学。实验测得甲醇∶水∶氧=0.45∶0.45∶0.10;1.5∶1.0∶0.20和1.0∶2.0∶0.20三种摩尔配比,200～340℃温度范围内的动力学实验数据,建立了动力学模型,确定了动力学参数。 展开更多

关键词 部分氧化-蒸气重整 甲醇制氢 燃料电池 动力学

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CeO_2对甲醇水蒸汽重整反应催化剂的影响 被引量：4

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作者 董新法 陈兵 林维明 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期11-13,共3页

研究了Cu/Zn/Ce/Al催化剂上甲醇水蒸汽重整反应 ,采用X射线衍射分析和程序升温还原试验等技术对催化剂的物相结构和还原特性进行了探讨 .结果表明 :添加CeO2 增加CuO的分散性 。

关键词 甲醇 水蒸汽重整反应 催化剂 二氧化铈

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CeO2形貌对甲醇水蒸汽重整CuO/CeO2催化剂的影响 被引量：8

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作者 刘玉娟 王东哲 +3 位作者 张磊 白金 陈琳 刘道胜 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2045-2051,2086,共8页

通过改变焙烧气氛,通过水热法合成不同形貌的CeO2纳米材料,再通过浸渍法将其制备成CuO/CeO2催化剂,并应用于甲醇水蒸汽重整制氢反应。采用SEM、XRD、BET、H2-TPR、N2O滴定和XPS对催化材料进行了表征,着重探讨了氧化铈形貌对催化剂结构... 通过改变焙烧气氛,通过水热法合成不同形貌的CeO2纳米材料,再通过浸渍法将其制备成CuO/CeO2催化剂,并应用于甲醇水蒸汽重整制氢反应。采用SEM、XRD、BET、H2-TPR、N2O滴定和XPS对催化材料进行了表征,着重探讨了氧化铈形貌对催化剂结构、性质和性能的影响。结果表明:空气气氛下焙烧得到的纳米棒状结构的CeO2负载CuO制备的CuO/CeO2催化剂性能最佳,这主要是因为纳米棒状结构的CeO2与CuO的相互作用较强,表面存在较多的晶格缺陷和氧空穴,进而使得CuO/CeO2催化剂表相cu含量增加,Cu物种的还原温度较低,催化活性较好。当反应温度为260℃、n(水)/n(甲醇)=1.2、甲醇气体空速为800h^-1时,甲醇转化率可达100%。 展开更多

关键词 甲醇水蒸汽重整 氢气 氧化铜 氧化铈 催化技术

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甲醇POSR制氢的反应网络热力学分析和有效因子的估算 被引量：5

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作者 蒋元力 黄强 +1 位作者 陈卫航 曹云丽 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期349-354,共6页

在Cu/ZnO/Al2O3催化剂上对甲醇部分氧化蒸汽重整制备氢气反应的动力学过程进行了研究。在常压和473K～1073K温度范围内对该反应网络中的甲醇部分氧化、甲醇蒸汽重整、甲醇分解和水煤气反应的化学平衡进行了分析。在对这些反应的催化剂Cu... 在Cu/ZnO/Al2O3催化剂上对甲醇部分氧化蒸汽重整制备氢气反应的动力学过程进行了研究。在常压和473K～1073K温度范围内对该反应网络中的甲醇部分氧化、甲醇蒸汽重整、甲醇分解和水煤气反应的化学平衡进行了分析。在对这些反应的催化剂Cu/ZnO/Al2O3动力学研究的基础上,根据有效因子的基本概念,考虑催化剂颗粒内的扩散限制,对每个反应沿反应器床层的有效因子进行了估算。 展开更多

关键词 甲醇部分氧化蒸汽重整 化学平衡 扩散限制 有效因子

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甲醇制氢的燃料电池技术及应用 被引量：6

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作者 蒋元力 林美淑 金东显 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期34-37,共4页

以质子交换膜燃料电池为例 ,介绍了甲醇蒸汽重整、甲醇分解以及甲醇部分氧化重整制氢为燃料电池提供燃料的催化反应机理、反应条件、催化剂性能等 ,并提出了甲醇制氢的质子交换膜燃料电池的优越性及应用前景。

关键词 甲醇 蒸汽重整 甲醇分解 氧化重整 燃料电池 甲醇制氢

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甲烷为燃料的固体氧化物燃料电池阳极反应的研究进展 被引量：1

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作者 由宏新 毛晓峰 +1 位作者 阿布里提.阿布都拉 丁信伟 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期8-11,18,共5页

介绍了甲烷为燃料的固体氧化物燃料电池中不同类型的阳极反应,对直接电化学氧化、蒸汽重整、部分氧化、氧化耦合等阳极过程的反应特点、电性能和材料要求进行了重点评述,并指出了阳极积碳、反应机理、阳极过程热平衡等有待进一步探索的... 介绍了甲烷为燃料的固体氧化物燃料电池中不同类型的阳极反应,对直接电化学氧化、蒸汽重整、部分氧化、氧化耦合等阳极过程的反应特点、电性能和材料要求进行了重点评述,并指出了阳极积碳、反应机理、阳极过程热平衡等有待进一步探索的问题。 展开更多

关键词 固体氧化物燃料电池(SOFC) 甲烷 阳极反应 蒸汽重整 部分氧化 积碳

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CuO-ZnO-La)2O_3-Al_2O_3催化剂上的甲醇水蒸汽重整(英文) 被引量：5

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作者 蔡迎春 刘淑文 +1 位作者 徐贤伦 李树本 《分子催化》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期152-154,共3页

研究了 L a助剂对甲醇水蒸汽重整制氢 Cu O- Zn O- Al2 O3催化剂性能的影响 .结果表明 ,加入 L a助剂后 ,催化剂的低温活性和稳定性都得到明显提高 ;稳定性实验表明 ,在合适的反应条件下 ,Cu O- Zn O- L a2 O3- Al2 O3催化剂经 6 0 0 h... 研究了 L a助剂对甲醇水蒸汽重整制氢 Cu O- Zn O- Al2 O3催化剂性能的影响 .结果表明 ,加入 L a助剂后 ,催化剂的低温活性和稳定性都得到明显提高 ;稳定性实验表明 ,在合适的反应条件下 ,Cu O- Zn O- L a2 O3- Al2 O3催化剂经 6 0 0 h实验 ,其甲醇转化率稳定在 87.5 %以上 ,CO含量低于 0 .35 % ,显示出良好的工业应用前景 . XPS研究表明 ,加入 L a助剂后 ,铜组分在催化剂表面得到了更好的分散 ,且反应过程中在该催化剂表面 Zn的富集量远高于在 Cu O- Zn O- Al2 O3催化剂表面上 . 展开更多

关键词 甲醇 水蒸汽重整 稳定性 氢气 制备 催化剂 氧化铜 氧化锌 氧化铝 氧化镧 催化助剂

原文传递

两种乙炔尾气转化技术分析比较 被引量：2

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作者 但渝江 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期25-27,31,共4页

天然气裂解生产乙炔的尾气用作生产甲醇的原料时必须转化除去其中的有害成份 ,四川维尼纶厂先后采用过部分氧化蒸汽转化法和加氢转化法两种技术。本文对这两种技术进行了比较 ,认为加氢法是一种比较好的安全、节能新技术。

关键词 乙炔尾气 转化技术 天然气 裂解 乙炔 甲醇 原料 部分氧化蒸汽转化法 加氢转化法

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KINETICS OF HYDROGEN PRODUCTION BY PARTIAL OXIDATION AND STEAM REFORMING OF METHANOL 被引量：4

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作者 朱吉钦 王福安 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期719-720,共2页

关键词 氢气 生产 动力学 部分氧化 甲醇 蒸气重整

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《天然气化工》2009年总目次

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《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期76-78,共3页

关键词 催化剂结构 重整制氢 《天然气化工》 热力学分析 羰基合成 有机合成 甲醇部分氧化 生物柴油 甲烷催化燃烧 目次

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