液相无电极放电等离子体制氢特性研究

发布时间：2017-10-21 21:15

  本文关键词：液相无电极放电等离子体制氢特性研究

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【摘要】：随着全球化石燃料的不断消耗,应用清洁能源已成为解决环境污染问题的必然途径。近些年,作为清洁能源之一,氢能来越发受到人们的重视。由于研发的制氢方法多种多样,虽然各个方法特色不同,但制氢成本及便捷程度仍然是人们研究的热点。现存的许多制氢技术存在能耗大、产氢条件苛刻(要求高压、高温、需要催化剂)等缺点。本文采用高压脉冲液相无电极放电技术进行制氢尝试,具有很明显的技术特点。本文采用高压无电极脉冲放电分解乙醇水溶液制氢,研究了采用板孔-板电极放电时的放电特性及光谱特性,并着重研究了不同条件对于产氢流量、氢气选择性的影响,所取得的主要研究成果如下：第一,板孔-板电极放电特性表明采用高电压火花放电,可使电场内可有效利用的能量增加,瞬间释放的能量更大,利于制氢应用；第二,板孔-板电极放电光谱特性表明,火花放电于乙醇溶液的过程中产生许多H·,且可通过条件的改变而提高,利于制氢应用；第三,实验结果表明采用板-孔-板型无电极放电反应器可以实现制氢,产氢流量可达122mL/min,氢气选择性可达68.7%；第四,采用高压脉冲液相无极放电制氢,目前最低能耗为5.8kW·h/m3;
【关键词】：液相无电极放电 板-孔-板电极 光谱分析 乙醇制氢
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ116.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-28
• 1.1 研究背景9-11
• 1.1.1 传统能源9
• 1.1.2 新型绿色能源9-11
• 1.2 等离子体技术11-15
• 1.2.1 气相等离子体基本概念11
• 1.2.2 液相放电等离子体11-12
• 1.2.3 液相放电反应器12-15
• 1.3 制氢技术研究现状15-27
• 1.3.1 工业催化重整制氢15-17
• 1.3.2 光化学制氢17
• 1.3.3 水分解制氢17-18
• 1.3.4 等离子体制氢18-27
• 1.4 论文研究内容及创新点27-28
• 1.4.1 论文研究内容27
• 1.4.2 论文创新点27-28
• 第2章 实验原理及实验装置与方法28-36
• 2.1 板-孔-板反应器的无电极放电原理28-32
• 2.1.1 针-板反应器28-29
• 2.1.2 板-孔-板反应器29-32
• 2.2 实验装置32-33
• 2.3 实验仪器与材料33-34
• 2.4 实验重要分析方法34-36
• 2.4.1 产氢流量的计算34
• 2.4.2 电源输入到反应器能量34-35
• 2.4.3 产气组分分析35-36
• 第3章 板孔-板反应器高压脉冲液相放电的特性36-41
• 3.1 概述36
• 3.2 板孔-板反应器的放电特性36-38
• 3.2.1 放电电压的影响36-37
• 3.2.2 电极间距或放电形式对放电特性的影响37-38
• 3.3 板-孔-板反应器的光谱特性38-40
• 3.4 小结40-41
• 第4章 板孔-板式高压脉冲液相放电制氢的研究41-50
• 4.1 概述41-42
• 4.2 放电电压对乙醇制氢的影响42-43
• 4.2.1 放电电压对乙醇制氢流量的影响42
• 4.2.2 放电电压对氢气选择性的影响42-43
• 4.3 放电频率对乙醇制氢的影响43-44
• 4.3.1 放电频率对制氢流量的影响43-44
• 4.3.2 放电频率对氢气选择性的影响44
• 4.4 板-孔-板反应器极间距对乙醇制氢的影响44-47
• 4.4.1 极间距对乙醇制氢流量的影响45-46
• 4.4.2 极间距对乙醇制氢选择性的影响46-47
• 4.5 乙醇溶液体积分数对乙醇制氢影响47-49
• 4.5.1 乙醇溶液体积分数对乙醇制氢流量的影响48
• 4.5.2 乙醇溶液体积分数对乙醇制氢选择性的影响48-49
• 4.6 小结49-50
• 结论50-51
• 参考文献51-55
• 致谢55

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