CO_2固定-甲烷蒸汽重整一体化制氢:不同吸附剂的比较

【摘要】：针对固定床CO2固定-甲烷蒸汽重整一体化制氢过程建立二维非等温、非等压的气固异相模型,结合实验数据,比较了Li4SiO4,CaO,Li2ZrO3和水滑石(HTC)4种CO2吸收剂在重整过程中的作用,探讨了温度、压力、水碳比(S/C)对促进制氢效率的影响.模拟结果表明,在常压及550°C温度下,以Li4SiO4,CaO,HTC为吸收剂得到高于94%的H2浓度(干燥基);500°C～600°C的温度范围内,初始CO2吸收速率:HTCCaOLi4SiO4Li2ZrO3;饱和速率:HTCCaOLi4SiO4Li2ZrO3;提高反应温度,CaO的吸收容量和吸收速率均增加,而Li4SiO4的吸收速率增加,容量变化不大.在550°C温度下,提高反应压力,"预穿透"阶段Li4SiO4,HTC,Li2ZrO3的促进效率增加.在S/C=2～4.5之间存在一个最佳值,此时Li4SiO4,CaO,Li2ZrO3和水滑石(HTC)的促进效率最大. 【作者单位】： 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室;
【关键词】： 制氢 蒸汽重整 吸收-增强式反应 CO吸收剂
【基金】：国家自然科学基金(批准号:40972102,50906031) 国家重点基础研究发展规划(“973”计划)(批准号:2010CB227003)资助项目
【分类号】：TQ116.2
【正文快照】： 化石燃料燃烧带来的大规模CO2排放引发了愈来愈明显的温室效应.减少CO2排放,寻求洁净能源越来越迫切[1].氢能由于其零排放、高能量密度的特性,成为替代能源的首选.甲烷蒸汽重整(SMR)是目前主要的制氢途径[2],重整过程中主要发生以下反应:4223298CH H O CO3H,H206.210kJ/kmol,+

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