流道形式對(duì)固體氧化物電解池共電解性能的影響機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間：2022-01-20 16:09
能源是人類生存的重要資源,隨著社會(huì)的發(fā)展傳統(tǒng)能源面臨一系列問題,能源枯竭,環(huán)境污染,溫室氣體CO2過量排放,全球變暖。新能源如風(fēng)能、太陽能的發(fā)展有望緩解傳統(tǒng)能源的問題,但高棄光率、棄風(fēng)率、電能無法并網(wǎng)、浪費(fèi)等問題嚴(yán)重制約著新能源的發(fā)展。固體氧化物電解池（SOEC）是近年來學(xué)者較為關(guān)注的新型電解池,采用SOEC將H2O和CO2進(jìn)行共電解制備H2和CO有望成為捕集、利用CO2,有效利用新能源和實(shí)現(xiàn)能源存儲(chǔ)的重要方式。當(dāng)前,SOEC共電解技術(shù)還不成熟,對(duì)于共電解性能分析以及提高共電解表現(xiàn)的方法仍是學(xué)者關(guān)注的對(duì)象。模擬仿真是研究新技術(shù)的重要手段,建立模型分析共電解的表現(xiàn)對(duì)共電解的實(shí)驗(yàn)研究和發(fā)展有著重要的意義。本文以前人對(duì)共電解的研究為基礎(chǔ),分析其在實(shí)驗(yàn)和模擬研究中所采用的方法理論,建立了前人研究較少的熱力學(xué)、電化學(xué)和流體力學(xué)相耦合的三維綜合共電解模型。模型考慮了質(zhì)量、動(dòng)量、能量的守恒及主要電化學(xué)反應(yīng),分析三維模型中共電解的表現(xiàn)。在模擬結(jié)果中分析系統(tǒng)的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及組分分布情況,比較氫...
【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：85 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
我國近幾年平均棄光率、棄風(fēng)率及損失電量圖
中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論術(shù)角度有很大的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。 CO2和 H2O 作為電解原料電解為 CO 和 H2的過程，性能，又在電解原料中加入 CO2，進(jìn)行碳的捕集和利。另外共電解的產(chǎn)物同時(shí)有 CO 和 H2，可生產(chǎn)合成氣量的轉(zhuǎn)換利用，彌補(bǔ)其它形式能源和原料的短缺。種高效的高溫電解池，它可以實(shí)現(xiàn)電能的高效存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換ReSOC）還能實(shí)現(xiàn)工作模式的轉(zhuǎn)換，構(gòu)成電解模式和燃再利用裝置。Jensen 等[8]詳細(xì)描述了采用 ReSOC 實(shí)現(xiàn)，如圖 1-2 所示。這一系統(tǒng)電能轉(zhuǎn)換效率高，存儲(chǔ)成本一種前景可觀的電能存儲(chǔ)再利用的方式。另外就 SO未來能源發(fā)展以及解決能源與環(huán)境問題具有重要的意
中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 要好[24]，另外當(dāng)電解 CO2時(shí)，其表現(xiàn)出更強(qiáng)的析氧性能[2傳統(tǒng)氧電極的替代品。其它材料如 Ba0.5Sr0.5Co0.2Fe0.8OLNO）、Nd2NiO4+δ（NNO）、Sr2Fe1.5Mo0.5O6-δ（SFMO）等均。式 SOFC 在結(jié)構(gòu)上有著相似的特點(diǎn)，均是由許多單體組合在模上的要求，這樣在組合過程中，其結(jié)構(gòu)就發(fā)展出較多種管式結(jié)構(gòu)、平板式結(jié)構(gòu)和瓦楞式結(jié)構(gòu)。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]固體氧化物電解池共電解H2O-CO2的發(fā)展與應(yīng)用研究[J]. 張磊,涂正凱,喬瑜. 可再生能源. 2018(10)
[2]可再生能源“棄風(fēng)棄光”現(xiàn)象的原因及對(duì)策[J]. 陳彥博,肖思吟. 中國經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊. 2016(17)
[3]2011年-2015年中國棄風(fēng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)[J]. 張玥. 風(fēng)能. 2016(02)
[4]固體氧化物電解池電解水研究綜述[J]. 陳婷,王紹榮. 陶瓷學(xué)報(bào). 2014(01)
[5]高溫共電解H2O/CO2制備清潔燃料[J]. 王振,于波,張文強(qiáng),陳靖,徐景明. 化學(xué)進(jìn)展. 2013(07)
[6]固體氧化物電解池共電解H2O/CO2研究進(jìn)展[J]. 范慧,宋世棟,韓敏芳. 中國工程科學(xué). 2013(02)
[7]高溫電解水蒸汽制氫關(guān)鍵材料研究進(jìn)展[J]. 任耀宇,馬景陶,昝青峰,林旭平,張勇,鄧長(zhǎng)生. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2011(07)
[8]固體氧化物電解水制氫系統(tǒng)效率[J]. 劉明義,于波,徐景明. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(06)
本文編號(hào)：3599128
【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：85 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
我國近幾年平均棄光率、棄風(fēng)率及損失電量圖
中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論術(shù)角度有很大的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。 CO2和 H2O 作為電解原料電解為 CO 和 H2的過程，性能，又在電解原料中加入 CO2，進(jìn)行碳的捕集和利。另外共電解的產(chǎn)物同時(shí)有 CO 和 H2，可生產(chǎn)合成氣量的轉(zhuǎn)換利用，彌補(bǔ)其它形式能源和原料的短缺。種高效的高溫電解池，它可以實(shí)現(xiàn)電能的高效存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換ReSOC）還能實(shí)現(xiàn)工作模式的轉(zhuǎn)換，構(gòu)成電解模式和燃再利用裝置。Jensen 等[8]詳細(xì)描述了采用 ReSOC 實(shí)現(xiàn)，如圖 1-2 所示。這一系統(tǒng)電能轉(zhuǎn)換效率高，存儲(chǔ)成本一種前景可觀的電能存儲(chǔ)再利用的方式。另外就 SO未來能源發(fā)展以及解決能源與環(huán)境問題具有重要的意
中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 要好[24]，另外當(dāng)電解 CO2時(shí)，其表現(xiàn)出更強(qiáng)的析氧性能[2傳統(tǒng)氧電極的替代品。其它材料如 Ba0.5Sr0.5Co0.2Fe0.8OLNO）、Nd2NiO4+δ（NNO）、Sr2Fe1.5Mo0.5O6-δ（SFMO）等均。式 SOFC 在結(jié)構(gòu)上有著相似的特點(diǎn)，均是由許多單體組合在模上的要求，這樣在組合過程中，其結(jié)構(gòu)就發(fā)展出較多種管式結(jié)構(gòu)、平板式結(jié)構(gòu)和瓦楞式結(jié)構(gòu)。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]固體氧化物電解池共電解H2O-CO2的發(fā)展與應(yīng)用研究[J]. 張磊,涂正凱,喬瑜. 可再生能源. 2018(10)
[2]可再生能源“棄風(fēng)棄光”現(xiàn)象的原因及對(duì)策[J]. 陳彥博,肖思吟. 中國經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊. 2016(17)
[3]2011年-2015年中國棄風(fēng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)[J]. 張玥. 風(fēng)能. 2016(02)
[4]固體氧化物電解池電解水研究綜述[J]. 陳婷,王紹榮. 陶瓷學(xué)報(bào). 2014(01)
[5]高溫共電解H2O/CO2制備清潔燃料[J]. 王振,于波,張文強(qiáng),陳靖,徐景明. 化學(xué)進(jìn)展. 2013(07)
[6]固體氧化物電解池共電解H2O/CO2研究進(jìn)展[J]. 范慧,宋世棟,韓敏芳. 中國工程科學(xué). 2013(02)
[7]高溫電解水蒸汽制氫關(guān)鍵材料研究進(jìn)展[J]. 任耀宇,馬景陶,昝青峰,林旭平,張勇,鄧長(zhǎng)生. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2011(07)
[8]固體氧化物電解水制氫系統(tǒng)效率[J]. 劉明義,于波,徐景明. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(06)
本文編號(hào)：3599128
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