乙醇氧化重整制氢的热力学研究

乙醇制氢是乙醇在能源领域应用的主要技术方向之一,现有的乙醇水蒸气重整制氢技术存在成本过高、能量结构不合理、转换效率低、难以持续稳定运行等一系列问题.本文根据热力学基本定律建立乙醇水蒸气重整制氢过程的数学模型;指出乙醇水蒸气重整制氢技术存在化学反应焓变过大的问题,然后提出并分析乙醇氧化重整制氢的技术原理和方案。最后使用现有的非贵金属催化技术,设计出一种乙醇氧化重整制氢装置,实现含水乙醇的可持续制氢,并通过第三方检验机构测量生成物成分和含量。检验数据与热力学模型一致表明:乙醇制氢的主要产物是H_2、CH_4、CO、CO_2、C_2H_4等可燃气体和液体杂质,在局部高温脱水且存在活性氧元素的情况下,会出现析碳现象,可通过乙醇溶液的浓度和活性氧浓度调节生成气体成分,体积分数为0.64乙醇溶液是最理想的制氢反应物。