摘要
近年来，利用非热等离子体从可再生液体燃料中产生氢气已成为热点。反应条件的优化对于该工艺的未来应用非常重要。本研究旨在探索一种简便易行的乙醇低温重整制氢方法。在这项研究中，用介质阻挡放电等离子体在室温下通过乙醇重整生产氢气。将水和乙醇的液态混合物直接注入反应器而无需提前预热或汽化，同时通过介质阻挡放电产生等离子体。 首先，研究了等离子体工作时温度变化和放电参数变化，发现乙醇重整40分钟左右反应器达到热平衡，平衡温度随功率增加而上升，最高可达108℃左右，达到热平衡后制氢效果更好。施加在反应器两端的电压一定时，电流随频率升高先增大后减小，电压在30至40kV之间时用于制氢的最佳放电频率在9.7kHz左右。通过Q-VLissajous图形对反应器放电特征进行研究发现减小放电间隙能显著增强放电效果并减少生成的热量。乙醇重整制氢过程中产生的少量固体对放电与制氢没有太大影响，放电装置可稳定运行至少4h。 然后，研究了放电功率、进料乙醇浓度以及进料流速对介质阻挡放电等离子体制氢的影响。气相色谱分析表明产品中H2含量高达75.2%，最高乙醇转化率为46%。此外，通过优化进料组成和放电条件获得了更高的产氢能量效率，达到的最高产氢能量效率为4.8mol(H2)/kWh。
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