氫燃料與甲醇有關(guān)嗎,氫燃料與甲醇有關(guān)嗎為什么
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甲醇與氫能源有關(guān)系嗎?
甲醇可以制造氫氣,這就是兩者的關(guān)系。
1. 甲醇制氫的原理
甲醇與水蒸氣在一定的溫度、壓力條件下通過(guò)催化劑, 在催化劑的作用下, 發(fā)生甲醇裂解反應(yīng)和一氧化碳的變換反應(yīng),生成氫和二氧化碳, 這是一個(gè)多組份、 多反應(yīng)的氣固催化反應(yīng)系統(tǒng)。反應(yīng)方程如下:
CH3OH→CO+2H2 (1)
H2O+CO→CO2+H2 (2)
CH3OH+H2O→CO2+3H2 (3)
重整反應(yīng)生成的H2和CO2, 再經(jīng)過(guò)變壓吸附法(PSA)將H2和CO2分離,得到高純氫氣。
2. 甲醇制氫的方法有兩種
工業(yè)上利用甲醇制氫有二種途徑:甲醇分解、甲醇部分氧化和甲醇蒸汽重整。
甲醇(Methanol)又稱(chēng)羥基甲烷,是一種有機(jī)化合物,有毒。是結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單的飽和一元醇。其化學(xué)式為CH3OH/CH4O,其中CH3OH是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,能突出甲醇的羥基,CAS號(hào)為67-56-1,分子量為32.04,沸點(diǎn)為64.7℃。因在干餾木材中首次發(fā)現(xiàn),故又稱(chēng)“木醇”或“木精”。人口服中毒最低劑量約為100mg/kg體重,經(jīng)口攝入0.3~1g/kg可致死。用于制造甲醛和農(nóng)藥等,并用作有機(jī)物的萃取劑和酒精的變性劑等。成品通常由一氧化碳與氫氣反應(yīng)制得。
氫能是一種二次能源,它是通過(guò)一定的方法利用其它能源制取的,而不像煤、石油、天然氣可以直接開(kāi)采
為什么氫能比甲醇利用高?
1. 氫的發(fā)熱值是所有的化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,約1.4x105kJ/kg,是汽油發(fā)熱值的3倍。
氫的燃燒性好,點(diǎn)燃快,與空氣混合時(shí)具有廣泛的可燃范圍,并且燃點(diǎn)高,燃燒速度快;燃燒后的產(chǎn)物是水,基本沒(méi)有污染環(huán)境的問(wèn)題,而且生成物是水,可以循環(huán)利用。氫屬于潔凈的燃料,其燃燒性能很特殊,故需研制相應(yīng)的燃燒裝置。此外如采用催化劑,還可以在無(wú)火焰狀態(tài)下發(fā)出一般要求的任意溫度。還可以考慮與其它燃料混合的方案。
氫氣燃燒具有著火范圍寬,火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤旌忘c(diǎn)火能量低等特性,故其燃燒效率比其他燃料要高。燃燒氫氣的器具是氫燃燒的關(guān)鍵設(shè)備。氫氣還是一種理想的潔凈燃料,其優(yōu)點(diǎn)在于燃燒后沒(méi)有及煙塵等污染物生成。它可以代替生成上述污染物的化石燃料,在工業(yè)和人民生活中可以獲得廣泛應(yīng)用。
2. 甲醇熱值4650kcal/kg(4650千卡路里每千克)即1111kJ/kg,顯然比氫氣低很多。
甲醇燃料是利用工業(yè)甲醇或燃料甲醇,加變性醇添加劑,與現(xiàn)有國(guó)標(biāo)汽柴油(或組分油),按一定體積(或重量比)經(jīng)嚴(yán)格科學(xué)工藝調(diào)配制成的一種新型清潔燃料。可替代汽柴油,用于各種機(jī)動(dòng)車(chē),鍋灶爐使用。
生產(chǎn)甲醇的原料主要是煤,天然氣,煤層氣,焦?fàn)t氣等,特別是利用高硫劣質(zhì)煤和焦?fàn)t氣生產(chǎn)甲醇,既可提高資源綜合利用又可減少環(huán)境污染。發(fā)展煤制甲醇燃料,補(bǔ)充和部分替代石油燃料,是緩解我國(guó)能源緊張局勢(shì),提高資源綜合利用。
甲醇和氫氣有什么反應(yīng)?
1. 甲醇與水混合時(shí)將產(chǎn)生大量氫氣。由此可以在使用時(shí)安全清潔地生產(chǎn)氫氣,且相比很多其它原料,這種制氫方法更有成本競(jìng)爭(zhēng)力,有害排放更少。
2. 甲醇和水的預(yù)混合物是一種可輕松處理的液體,在全球均有生產(chǎn),且?guī)缀踉谌澜绲母鱾€(gè)區(qū)域均可獲得。
3. 甲醇的成本通常低于壓縮氫氣的成本,且很多情況下可以在使用的時(shí)候以最低成本制作生產(chǎn)氫氣。
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