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学科主题物理化学
重整氢气燃料电池中微型制氢反应器的研究
穆 昕
2008-04-28
导师王树东
专业化学工程
授予单位中国科学院研究生院
学位博士
英文摘要论文旨在开发与微型燃料电池相匹配的微型甲醇重整制氢反应器,实现微型制氢系统和微型燃料电池的集成,为微型燃料电池电源系统的发展提供新的技术路线。 论文按照自热反应器的设计理念,选择甲醇水蒸汽催化重整和自热催化重整为制氢技术路线,将燃烧反应和重整反应采用不同方式耦合,创新研制了双层板式、多层板式、套管式微型制氢反应器。制备了适合于不同结构反应器需求的金属载体和陶瓷载体结构催化剂,用于甲醇催化燃烧反应、甲醇水蒸汽重整和自热重整反应。 双层板式反应器以非对称方式将甲醇水蒸汽重整和催化燃烧反应耦合,制氢过程自供热运行;考察了各因素对甲醇水蒸汽重整过程以及流型对温度分布的影响;建立了包括散热因素的吸、放热反应耦合过程的三维数学模型,计算了温度场和浓度场。 多层板式反应器集甲醇催化燃烧、重整和预热于一体,热量利用更加合理,提高了能量效率。 套管式反应器将甲醇自热重整、催化燃烧和燃料气化高度集成,实现了室温下自启动、制氢过程自供热运行,能量效率达到71%;考察了各因素对自热重整过程的影响;优化了分布器结构。 实现了微型氢源系统和微型燃料电池的集成,常压下系统最大能量密度为92mW/cm2,为构建重整氢气燃料电池系统奠定了基础。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/114853
专题中国科学院大连化学物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
穆 昕. 重整氢气燃料电池中微型制氢反应器的研究[D]. 中国科学院研究生院,2008.
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