自熱式甲醇重整制氫微反應器放大與集成研究
發(fā)布時間:2021-08-14 15:39
隨著能源轉型的快速推進,以氫作為能源的應用飛速發(fā)展。然而傳統(tǒng)儲氫方式仍存在儲氫密度不夠高、儲運成本高等問題。為了給大功率氫燃料電池動力器件提供持續(xù)的在線氫源,本文提出大功率甲醇自熱式重整制氫反應器的設計,分析了甲醇重整制氫反應放大性能,測試研究了甲醇催化燃燒的換熱性能、熱控制和熱分布情況,并進行了自熱制氫性能的測試,論文主要研究內容如下:(1)甲醇重整制氫微反應器尺寸和數增放大的CFD數值仿真利用SolidWorks建立了兩種不同尺寸和串并式裝配放大微反應器模型,結合Fluent仿真對微反應器的流體速度分布、壓降、溫度和氫氣濃度進行分析,通過對比不同類型微反應器的性能,得出小尺寸和并聯(lián)式微反應器有較好的傳質傳熱特性和較低的壓降且具有高的甲醇轉化率。(2)甲醇重整制氫微反應器尺寸和數增放大性能的實驗研究選擇泡沫銅作為催化劑反應載體,對其進行表面形貌分析及催化劑負載強度測試,開展了制氫微反應器的放大模型的實驗研究,重點探究經過尺寸放大和串并聯(lián)裝配的微反應器在不同流速和反應溫度下的制氫性能,證實了較小尺寸反應腔的并聯(lián)式裝配微反應器具有較好的氫氣流速,并呈現(xiàn)線性增長的規(guī)律。(3)催化燃燒反應室...
【文章來源】:廈門大學福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:91 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1并行放大微反應器的結構設計??(a)進出口為空腔結構;(b)進出口為通道結構M??
圓柱型自熱式甲醉制氮徽反應器1331
圖1-5板式自熱式甲醇制氫微反應器FI??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國氫能發(fā)展現(xiàn)狀與前景展望[J]. 劉堅,鐘財富. 中國能源. 2019(02)
[2]甲醇制氫應用于氫燃料電池車的可行性及其發(fā)展前景[J]. 慶紹軍,侯曉寧,李林東,張磊,陳凱華,高志賢,樊衛(wèi)斌. 能源與節(jié)能. 2019(02)
[3]試論流體機械中CFD技術的應用進展與趨勢[J]. 梁孟. 建材與裝飾. 2018(51)
[4]固體聚合物電解質水電解制氫的放大試驗研究[J]. 衛(wèi)國強,方鑫,楊智,劉世斌,段東紅,衛(wèi)慧凱,王宇新. 可再生能源. 2016(01)
[5]微反應器技術及其研究進展[J]. 張恭孝,王者輝. 現(xiàn)代化工. 2015(02)
[6]微化工系統(tǒng)的并行放大研究進展[J]. 趙玉潮,陳光文. 中國科學:化學. 2015(01)
[7]球形氧化鋁負載Ni-Co雙金屬催化劑上沼氣重整制氫——制備規(guī)模的影響[J]. 趙健,周偉,馬建新. 太陽能學報. 2012(10)
[8]玉米秸稈厭氧發(fā)酵生物制氫放大試驗研究[J]. 李濤,孫學習,周淑珍,江振西,樊耀亭,任保增. 可再生能源. 2009(05)
[9]甲醇制氫系統(tǒng)中燃燒催化劑的研究[J]. 潘相敏,余瀛,嚴菁,宋小瑜,馬建新. 太陽能學報. 2006(08)
[10]板式反應器中甲醇自熱重整制氫的研究[J]. 潘立衛(wèi),王樹東. 燃料化學學報. 2004(03)
碩士論文
[1]微通道陣列多刀銑削加工及在換熱器中的應用研究[D]. 邱清富.廈門大學 2017
本文編號:3342731
【文章來源】:廈門大學福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:91 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1并行放大微反應器的結構設計??(a)進出口為空腔結構;(b)進出口為通道結構M??
圓柱型自熱式甲醉制氮徽反應器1331
圖1-5板式自熱式甲醇制氫微反應器FI??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國氫能發(fā)展現(xiàn)狀與前景展望[J]. 劉堅,鐘財富. 中國能源. 2019(02)
[2]甲醇制氫應用于氫燃料電池車的可行性及其發(fā)展前景[J]. 慶紹軍,侯曉寧,李林東,張磊,陳凱華,高志賢,樊衛(wèi)斌. 能源與節(jié)能. 2019(02)
[3]試論流體機械中CFD技術的應用進展與趨勢[J]. 梁孟. 建材與裝飾. 2018(51)
[4]固體聚合物電解質水電解制氫的放大試驗研究[J]. 衛(wèi)國強,方鑫,楊智,劉世斌,段東紅,衛(wèi)慧凱,王宇新. 可再生能源. 2016(01)
[5]微反應器技術及其研究進展[J]. 張恭孝,王者輝. 現(xiàn)代化工. 2015(02)
[6]微化工系統(tǒng)的并行放大研究進展[J]. 趙玉潮,陳光文. 中國科學:化學. 2015(01)
[7]球形氧化鋁負載Ni-Co雙金屬催化劑上沼氣重整制氫——制備規(guī)模的影響[J]. 趙健,周偉,馬建新. 太陽能學報. 2012(10)
[8]玉米秸稈厭氧發(fā)酵生物制氫放大試驗研究[J]. 李濤,孫學習,周淑珍,江振西,樊耀亭,任保增. 可再生能源. 2009(05)
[9]甲醇制氫系統(tǒng)中燃燒催化劑的研究[J]. 潘相敏,余瀛,嚴菁,宋小瑜,馬建新. 太陽能學報. 2006(08)
[10]板式反應器中甲醇自熱重整制氫的研究[J]. 潘立衛(wèi),王樹東. 燃料化學學報. 2004(03)
碩士論文
[1]微通道陣列多刀銑削加工及在換熱器中的應用研究[D]. 邱清富.廈門大學 2017
本文編號:3342731
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