坎特伯雷(Canterbury)大學(xué)與新西蘭工業(yè)研究有限公司的研究團(tuán)隊(duì)于2012年1月22日宣布,通過(guò)在非熱等離子體反應(yīng)器中的蒸汽重整可以從乙醇生產(chǎn)氫氣。該項(xiàng)目是稱(chēng)之為Hylink的工業(yè)研究概念的組成部分,該概念目的是使用氫氣作為能源存儲(chǔ)介質(zhì)和偏遠(yuǎn)地區(qū)電力系統(tǒng)的載體。
從乙醇生產(chǎn)氫的現(xiàn)有系統(tǒng)受制于傳統(tǒng)的催化反應(yīng)器的限制。與乙醇相比,甲醇更易于被重整,但它主要來(lái)自天然氣生產(chǎn)。乙醇與甲醇相比的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,1摩爾乙醇可釋放6摩爾的H2,而1摩爾甲醇只能釋放3摩爾的H2。
該研究團(tuán)隊(duì)表示,目前還沒(méi)有基于催化的系統(tǒng),可在低溫下(約300℃)和常壓下,使乙醇進(jìn)行重整,以通過(guò)蒸汽重整反應(yīng)實(shí)現(xiàn)高的轉(zhuǎn)化率和高的選擇性。成功的乙醇重整反應(yīng)器依賴(lài)于高溫(450℃以上)和昂貴的催化劑,才能達(dá)到滿意的效果。不昂貴的催化劑和較低的溫度傾向于使乙醇破解成H2和CO2產(chǎn)生不良反應(yīng)。
在該研究團(tuán)隊(duì)的方法中,將乙醇和水蒸發(fā)后的混合物送入等離子反應(yīng)器,在此通過(guò)電離氣體的區(qū)域,電離氣體采用高電壓(7KV)、低電流場(chǎng)在電極之間產(chǎn)生。經(jīng)等離子體反應(yīng)器單次通過(guò)的乙醇轉(zhuǎn)化率為14%左右,產(chǎn)品氣體混合物組成中含有60-70mol%氫氣。氣體中總的烴類(lèi)副產(chǎn)物低(5-8mol%)。
該研究團(tuán)隊(duì)表示,該結(jié)果在氫氣的選擇性方面,是令人鼓舞的。表明與基于催化劑的系統(tǒng)相比,改進(jìn)了反應(yīng)混合物。未來(lái)的工作重點(diǎn)將放在改進(jìn)反應(yīng)器的設(shè)計(jì),以提高乙醇轉(zhuǎn)化率。
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