图解各种醇类重整制氢反应器

学术   2024-11-09 11:30   广东  

3060粉丝7.3万+,各种商业广告,价格从优

感谢您的认可和支持

3060


3060


乙醇重整制氢催化剂、反应形式、反应器及其性能

注:①  SR表示Steam  Reforming(水蒸气重整);OSR表示Oxidative  Steam  Reforming(氧化水蒸气重整)。

②  FBR表示Fixed  Bed  Reator(固定床反应器);micro-R表示microchannel  Reactor(微通道反应器);Pt-SKMR表示Pt-impregnated  Stainless  steel-supported  Knudsen  Membrane  Reactor(铂浸渍的克努森膜反应器);MSR表示Macroporous  Silicon  membrane  Reactor(大孔二氧化硅膜反应器)。

固定床反应器:

传统实验室里,用固定床反应器来测试制氢催化剂的效果。但是,催化剂颗粒堆得太紧,容易过热,导致金属催化剂失效,还会积碳。为了解决这个问题,实验室里通常会加一些石英砂来分散催化剂,减少热点。

而把催化剂装进微通道槽里,做成微型固定床。这样做可以减少温度和浓度的变化,让反应器处理原料的能力更强。简单来说,就是用微通道槽里的催化剂,可以更好地控制温度,提高反应效率。

图:典型的固定床反应器

微通道反应器、催化甲烷燃烧的ESR、WGS扩展的微通道反应器、硅基微通道乙醇重整器

微通道反应器与传统反应器不同,因为它有更大的表面积、细小的通道和很小的反应空间。这些特点让微通道反应器在传递物质和热量方面更有效,能提高化学反应的选择性和转化率。在制造氢气的过程中,微通道反应器使用的能量少,效率更高,催化剂寿命长,体积小,操作方便,而且容易扩大规模,这对小型便携式燃料电池的普及很有帮助。

这种反应器的通道直径一般在50到1000微米,长度在20到100毫米之间,一个反应器单元可以有很多这样的通道。催化剂就涂在这些通道里。因为通道很小,反应物在里面的扩散时间非常短,这样就能减少反应物混合,提高传递物质和热量的效率。

图:微通道反应器及其装置

图:催化甲烷燃烧的ESR和WGS扩展的微通道反应器

图:硅基微通道乙醇重整器

微结构反应器:

微结构反应器是一种小型装置,通过在特殊材料上涂覆催化剂浆料或溶液,形成微小的流动通道来进行化学反应。

图:独石(monolith)型反应器

图:金属泡沫形甲醇微重整器的结构

图:“宏观”管式线形反应器

膜反应器:

用一种膜可以分离出氢气,提高低温下制氢的效率和纯度。钯膜能吸附氢气并分解成氢原子,这些氢原子通过膜后重新组合成氢气,而其他气体过不去。在制氢反应中,钯膜能移除氢气,帮助反应进行,还能提纯氢气。

图:钯膜反应器

素材参考了报告以及网络素材,如有侵权,请联系删除!


CCTC®

想深入了解碳排放碳达峰碳中和
关注更多CO2)资讯
请长按识别下方二维码
关注 3060

          联系: 电话:16620430193
                             微信
/邮箱:995201502@qq.com

关注更多气候狭义/泛义)精彩资讯
请长按识别下方二维码
关注 华夏气候

3060
传播国家2030年碳达峰/2060年碳中和的政策、知识、技术与优良做法
 最新文章