甲醇變氫燃料的原理,甲醇變氫燃料的原理是什么
大家好,今天小編關注到一個比較有意思的話題,就是關于甲醇變氫燃料的原理的問題,于是小編就整理了5個相關介紹甲醇變氫燃料的原理的解答,讓我們一起看看吧。
甲醇氫燃料電池的原理?
甲醇燃料電池使用液體甲醇而不是氫氣。甲醇(CH3OH)與水混合,并直接進入燃料電池陽極,在此它藉助催化劑層被氧化而生成二氧化碳、氫離子(H+)和電子,電子通過外部電路運動作為燃料電池的電力輸出,正離子(H+)通過質子交換膜(PEM)傳送至陰極,在此它們與氧反應生成水,水再循環(huán)與甲醇一起輸入。
甲醇燃料電池的優(yōu)點:
1、甲醇燃料電池不需燃料的前期處理程序,能直接通過特定的方法使甲醇和空氣化學反應產生熱力學電勢;
2、不用借助運動機件,通過電化學反應產生電流,不用燃燒;
3、無需將燃料儲存重新變?yōu)闅錃饣驅錃獗┞队谫|子交換膜;
4、除去了內部加熱冷卻金屬板、水和熱力處理系統(tǒng)、壓強平衡等設備;
5、生產成本較低,可用非金屬輕而易曲的材料制成;
6、能量密度高,產品面向輕薄化。
甲醇燃料電池的前景:
甲醇燃料電池是一種將化學能連續(xù)不斷地轉化為電能的可再生清潔能源,具有能量轉化效率高、運行安全方便、發(fā)電時間持久等優(yōu)點,其應用廣泛,特別適合作為筆記本電腦、電動自行車等便攜式中小型化電源或充電電源使用。
甲醇制氫原理反應溫度?
甲醇與水蒸汽混合物在轉化爐中加壓催化完成轉化反應,反應生成氫氣和二氧化碳。
主反應為吸熱反應,采用導熱油外部加熱,溫度為250~300℃。轉化氣經冷卻、冷凝后進入水洗塔,塔釜收集未轉化完的甲醇和水供循環(huán)使用,塔頂轉化氣經緩沖罐送變壓吸附提氫裝置分離產生氫氣。
甲醇和脫鹽水怎么變成氫氣?
在220~280℃條件下和催化劑的作用下,發(fā)生下述反應從而將甲醇轉化為主要含H2和CO2的轉化氣,其反應式如下:
主反應: CH3OH=CO+2H2 +90.7 KJ/mol
CO+H2O=CO2+H2 -41.2 KJ/mol
總反應: CH3OH+H2O=CO2+3H2 +49.5 KJ/mol
上述反應生成的轉化氣經冷卻、冷凝后進入變壓吸附裝置生產純度為99~99.999%的氫氣送到后續(xù)系統(tǒng)。
氫可以轉化成甲醇嗎?
是的,氫氣可以通過一系列化學反應轉化為甲醇。一種常見的方法是使用氫氣與二氧化碳進行反應,產生甲醇。這個反應通常需要使用催化劑,如銅鋅鋁催化劑,以促進反應的進行。這樣的反應通常被稱為氫化甲醇反應。此外,還有其他一些方法可以將氫氣轉化為甲醇,如合成氣法和生物合成法等??偟膩碚f,氫氣可以通過適當?shù)姆磻獥l件和催化劑將其轉化為甲醇。
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,點燃快,與空氣混合時具有廣泛的可燃范圍,并且燃點高,燃燒速度快;燃燒后的產物是水,基本沒有污染環(huán)境的問題,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,故需研制相應的燃燒裝置。此外如采用催化劑,還可以在無火焰狀態(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鍵設備。氫氣還是一種理想的潔凈燃料,其優(yōu)點在于燃燒后沒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)有國標汽柴油(或組分油),按一定體積(或重量比)經嚴格科學工藝調配制成的一種新型清潔燃料??商娲裼?,用于各種機動車,鍋灶爐使用。
生產甲醇的原料主要是煤,天然氣,煤層氣,焦爐氣等,特別是利用高硫劣質煤和焦爐氣生產甲醇,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,補充和部分替代石油燃料,是緩解我國能源緊張局勢,提高資源綜合利用。
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