反应吸附强化模拟沼气蒸汽重整制氢的计算和实验研究

• 作者: 刘昊 卢尚青 吴素芳 杨兆伟
• 来源期刊: 可再生能源
• 学科: 工学
• 关键词: 制氢 沼气 蒸汽重整 吸附强化重整 纳米氧化钙
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 页码范围: 633-638
• 页数: 6页
• 分类号: TK91
• 字数: 3490字
• 语种: 中文

摘要

文章对反应吸附强化模拟沼气-水蒸气重整制氢技术 (ReSER-Biogas) 进行了热力学计算和实验研究.首先,建立甲烷蒸汽重整反应耦合氧化钙与二氧化碳反应的制氢反应模型,对CO2和CH4体积比(α)分别为0.25,0.43和0.67的模拟沼气进行改变CO2移除率(ζ)、反应温度(T)、水碳摩尔比(β)对甲烷转化率和氢气浓度影响规律的模拟计算.计算结果表明,提高ζ,T和β值能有效强化重整反应,当P=0.1 MPa,ζ=0.95,T=600℃,β=4时,甲烷转化率可达94%,产物中氢气的浓度可达96%.其次,采用镍系催化剂与纳米CaO基CO2吸附剂,在固定床反应器中进行模拟沼气ReSER-Biogas制氢实验,改变T,β以及α值得到不同反应条件下的甲烷转化率与产品氢气浓度,从实验层面上验证模拟计算结果和反应条件影响规律的可靠性.实验结果表明,在P=0.1 MPa,ζ=0.95,T=600℃,β=4和α=0.43的实验条件下,产物中氢气的浓度高达93%,CO的浓度低至0.32%.和传统无吸附强化的沼气蒸汽重整制氢工艺相比,ReSER-Biogas技术能够在更低的温度条件下直接制取低CO浓度的高纯氢气产品,对开发高效,节能的沼气制氢新技术具有重要的实际意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘昊	浙江大学化学工程与生物工程学院	45	650	16.0	24.0
2	吴素芳	浙江大学化学工程与生物工程学院	38	669	14.0	25.0
3	卢尚青	浙江大学化学工程与生物工程学院	3	27	1.0	3.0
4	杨兆伟	浙江大学化学工程与生物工程学院	1	1	1.0	1.0