冷等离子体甲醇制氢.doc

——一—————————兰至生堂氢自!堡堡宣至氢壁垒堑 !Q望!旦旦羔!Q曼望坚兰QQj 冷等离子体甲醇制氢 李慧青，邹吉军，张月萍，刘昌俊 天津大学化工学院教育部绿色合成与转化重点实验室300072) 摘要：车载制氢技术对降低汽车污染排放有重要的意义。冷等离子体法甲醇车载制氢将提供一个 高度可控、能耗低、设备紧凑的氢源：在常温常压下，利用电晕放电等离子体反应器，产氧量达到 50nd／min，能放达到1．5mmol／KJ。在用直流电场合，增加电极间隙宽度，可提高甲醇的分解率。在用 交流电场合，在电极间隙宽度8mm时。分解率达到最高值80％。实验表明，在相同的条件下，交流电 的能效高于直流电，波形为正弦或三角正弦，频率在2000 Hz的交流电可有效地从甲醇分解制氧，．以 后的[作足优化等离子体反应条件和设备。 关键词：等离子体甲醇分解车载制氢尾’i排放 hydrogen Production by Low temperature Plasma Li Hui—qing，Zou Jj—jun and Liu Chang—j1111 Key Laboratory of Green Chemical Technologies，School of Chemical Engineering and Technology，Tianjin University，300072，China Abatraet：0ulolla discharge plasma converters provide IlS a convenient．effective and compact mean to transtorrll nmthanol into hydrogen—rich gas．The laboratory reactor equipped with corona discharger pro— duces hydrogen at 50 Nml／min at atmosphere pressure and room temperature．The energy efficienc．、| reaches 1．5 mmol／kJ．In the case of DC corona，the conversion of methanol increases with enlarging the gap of the elect rodes．In the case of AC corona，the conversion of methanol reaches the maximum 85％ It is showed thai，at the same conditions，the energy efficiency of AC is higher than that of DC The AC corona with waveform of sinusoid or sinusoid t riangle at a frequency of 2000 Hz is favorable to generate hydrogen from methan01．The future WOlks are needed to optimize the reactive condition and electrical ap— paralus Key word：Plasma，decomposition of methanol，hydrogen generation 一、引言 2002年8月1 13起，北京市开始实施相当于欧洲2号的汽车尾气排放标准，2003年1月1日起， 达不到新标准的汽车将无法在京销售。上海市从2003年3月1日起提前执行国家机动车排放标准， 不符合排放标准的汽车将不能办理注册登记手续。降低尾气排放已不再是宣传，它成为非达到标不 可的硬性规定，向中国汽车制造商和使用者发出r挑战。 降低污染排放的途径有多种，但最根本的是使用清洁能源和提高燃料的燃烧效率以及尾气处理： 燃烧电池和氧发动机被公认为未来最清洁的能源，因为它7以氢气与氧气反应为基础，只排放水。提 高燃料的燃烧效率是目前不得不使用矿物燃料的内燃机年代必须解决的课题，方法之～是使用氢 气“ ，以提高压缩比、实现稀薄燃烧，以及在启动过程中减少使用矿物燃料。及时再生处理尾气用催 化剂是保汪其净化废气功能的重要手段∞。，达到这一目的，必须有方便的氢源。综上所述，若解决． 机动车方便携带氢气的问题，就可越过降低污染排放所面临的多种障碍。 建立像加油系统那样的供氢系统是不可取的。利用现有的加油系统，在汽车卜以液体原料制氢 是未来的发展方向。、以甲醇为原料，利用传统的催化方式进行车载制氢