微型氫氣反應(yīng)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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更多相關(guān)文章: 氫氣反應(yīng)發(fā)生器 硼氫化鈉 COMSOL仿真 催化劑性能
【摘要】:氫氧燃料電池是當(dāng)今新型燃料電池技術(shù)研究熱點(diǎn)之一,但高效、穩(wěn)定、安全的氫氣燃料的制備與儲(chǔ)存一直是制約氫氧燃料電池發(fā)展的瓶頸。NaBH4堿性溶液由于高氫容量、高穩(wěn)定性等優(yōu)勢成為良好的儲(chǔ)氫方式之一。本文提供一種基于NaBH4堿性溶液水解制氫的微型氫氣反應(yīng)發(fā)生器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法,形成一種新型的氫氣生成方式。本文基于COMSOL Multiphysics軟件對(duì)微型氫氣反應(yīng)發(fā)生器進(jìn)行理論分析,在此基礎(chǔ)上提供對(duì)氫氣反應(yīng)發(fā)生器的改進(jìn)方案,為氫氣反應(yīng)發(fā)生器的實(shí)現(xiàn)提供理論基礎(chǔ)。分析不同煅燒溫度、不同催化劑載量條件下Co-P-B三元催化劑對(duì)NaBH4溶液水解的催化性能,確定最佳工藝參數(shù)?偨Y(jié)氫氣反應(yīng)發(fā)生器的技術(shù)難點(diǎn),對(duì)氫氣反應(yīng)發(fā)生器系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),對(duì)生成氫氣進(jìn)行性能測試,與氫氧燃料電池結(jié)合對(duì)電池系統(tǒng)輸出性能進(jìn)行測試。從仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可知,采用不對(duì)稱結(jié)構(gòu)和雙層結(jié)構(gòu)能夠極大的提升氫氣反應(yīng)發(fā)生器的燃料利用效率和入口燃料流量范圍;最佳工藝參數(shù)為250℃煅燒、催化劑載量216.8mg,在此條件下催化劑效率為2.078L/(min*g);所設(shè)計(jì)的氫氣反應(yīng)發(fā)生器實(shí)際工作啟動(dòng)時(shí)間為2min,穩(wěn)定輸出氫氣產(chǎn)量為900ml/min左右,且在60min內(nèi)性能未出現(xiàn)很大衰減;與集成化小功率氫氧燃料電池結(jié)合測得最大輸出功率為14.9W。
【關(guān)鍵詞】:氫氣反應(yīng)發(fā)生器 硼氫化鈉 COMSOL仿真 催化劑性能
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TQ116.2
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 緒論8-16
- 1.1 課題背景8-9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-13
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
- 1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析14
- 1.3 研究的目的及意義14-15
- 1.4 本課題的主要研究內(nèi)容15-16
- 第2章 微型氫氣反應(yīng)發(fā)生器建模仿真分析16-33
- 2.1 基于NaBH4溶液的氫氣反應(yīng)發(fā)生器反應(yīng)原理16-17
- 2.2 基于COMSOL Multiphysics軟件的模型建立17-20
- 2.3 氫氣反應(yīng)發(fā)生器仿真結(jié)果及分析20-32
- 2.3.1 基本模型仿真結(jié)果分析20-26
- 2.3.2 改進(jìn)結(jié)構(gòu)模型仿真結(jié)果26-32
- 2.4 本章小結(jié)32-33
- 第3章 微型氫氣反應(yīng)發(fā)生器催化劑制備方法及性能測試33-46
- 3.1 基于NaBH4水解的Co-P-B三元催化劑制備方法33-35
- 3.2 基于NaBH4水解的Co-P-B三元催化劑測試方法35-36
- 3.3 基于NaBH4水解的Co-P-B三元催化劑分析結(jié)果36-45
- 3.3.1 相同催化劑載量不同煅燒溫度結(jié)果36-41
- 3.3.2 相同煅燒溫度不同催化劑載量結(jié)果41-45
- 3.4 本章小結(jié)45-46
- 第4章 微型氫氣發(fā)生反應(yīng)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)46-54
- 4.1 微型氫氣反應(yīng)發(fā)生器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)46-49
- 4.2 微型氫氣反應(yīng)發(fā)生器系統(tǒng)建立49-50
- 4.3 微型氫氣反應(yīng)發(fā)生器及氫氧燃料電池系統(tǒng)性能測試50-53
- 4.4 本章小結(jié)53-54
- 結(jié)論54-55
- 參考文獻(xiàn)55-59
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59-61
- 致謝61
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):660330
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