甘油膜分离-吸附协同强化化学链重整评估

发布时间：2021-07-18 19:28

　　作为生物柴油的副产物,甘油理论氢气产量高,是蒸汽重整的潜在原料。基于化学链技术,结合氢气膜分离和二氧化碳吸附,对甘油化学链重整制氢过程进行热力学模拟研究,分析反应器操作压力和膜渗透侧压力的改变对氢气产量和系统热量需求的影响。结果表明,反应器压力的提高和渗透侧压力的降低可以有效的增强氢气产量,抑制甲烷的生成,系统的反应热对压力的变化并不敏感,而吸附剂甘油比的提高能够提高重整所需的热量,进而实现系统的自热。 

【文章来源】：工业催化. 2020,28(07)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

吸附对系统各组分组成的影响

其他反应条件不变,反应侧压力为1 MPa、2 MPa和3 MPa时,在化学链膜反应器中,吸附剂甘油物质的量比对氢气产量的影响见图2。由图2可知,随着吸附剂甘油物质的量比的增加,氢气产量在不同的压力下呈现出不同程度的增长趋势。压力越高,氢气产量的增幅越小。压力的升高增强二氧化碳吸附强化效果,与此同时,压力的增大加大了膜内外两侧的压差,促进氢气膜分离,因此,高压下氢气产量加大。而随着吸附甘油物质的量比的增加,吸附能力增强,促进了重整过程,导致氢气产量提升。由于低压下氢气产量低,吸附效果对氢气产量提升的空间更大,而高压下,氢气产量已经大幅度提高,接近于饱和状态,所以吸附剂增加提升效果不明显。其他反应条件不变,反应侧压力为1 MPa、2 MPa和3 MPa时,在化学链膜反应器中,吸附剂甘油物质的量比对甲烷产量的影响见图3。由图3可知,随着吸附剂甘油物质的量比升高,甲烷产量在不同压力下呈现不同程度的下降。当吸附甘油比增大时,二氧化碳吸附效果变强,促进甲烷和水的反应,使甲烷量不断减少,表明吸附强化对甲烷生成起到了一定的抑制效果。低压下,甲烷生成量变化幅度更明显,与氢气产量的变化幅度是一致的。高压下甲烷生成量较低,吸附反应对甲烷的抑制效果不明显。

其他反应条件不变,反应侧压力为1 MPa、2 MPa和3 MPa时,在化学链膜反应器中,吸附剂甘油物质的量比对甲烷产量的影响见图3。由图3可知,随着吸附剂甘油物质的量比升高,甲烷产量在不同压力下呈现不同程度的下降。当吸附甘油比增大时,二氧化碳吸附效果变强,促进甲烷和水的反应,使甲烷量不断减少,表明吸附强化对甲烷生成起到了一定的抑制效果。低压下,甲烷生成量变化幅度更明显,与氢气产量的变化幅度是一致的。高压下甲烷生成量较低,吸附反应对甲烷的抑制效果不明显。其他反应条件不变,渗透侧氢气分压为0.05 MPa、0.1 MPa和0.15 MPa时,在化学链膜反应器中,吸附剂甘油物质的量比对氢气产量和甲烷产量的影响如图4和图5所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]甘油制氢研究进展[J]. 杨光星,赖超凤,李爽,余皓,彭峰.  工业催化. 2010(01)



本文编号：3290215