【摘 要】
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该文介绍了间接甲醇燃料电池的研究概况,指出甲醇重整制氢具有能耗低、安全、储存和运输容易等优点,是比较理想的燃料电池电动车在线制氢途径.实现车载甲醇重整制氢的一个重
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该文介绍了间接甲醇燃料电池的研究概况,指出甲醇重整制氢具有能耗低、安全、储存和运输容易等优点,是比较理想的燃料电池电动车在线制氢途径.实现车载甲醇重整制氢的一个重要方面就是设计合理的甲醇重整器.该研究以间接甲醇燃料电池在电动车中的应用为背景,对车载甲醇重整器进行研究和设计,为燃料电池电动车提供洁净、高效的氢源.该文首先通过化学平衡和热量平衡计算,探讨了甲醇重整制氢的基本规律,对甲醇重整器的操作条件进行了系统的考察,并模拟分析了甲醇重整器的自供热条件.结果表明:操作条件对甲醇重整器的性能有重要的影响,适宜的反应温度和水醇比可以提高产气中H<,2>的摩尔含量,降低产气中CO的摩尔含量;联合燃料电池尾气和部分甲醇或重整产气的催化燃烧反应可以实现车载甲醇重整器系统的自供热.基于理论分析,该文选用Mn改性Cu/ZnO/A1<,2>O<,3>催化剂作为甲醇水蒸气重整催化剂,采用可以导电的多孔泡沫镍网作为负载催化剂的基体,结合板式结构和微槽工艺,设计出低温快速启动、体积小、重量轻、结构紧凑的车载甲醇重整器,并采用电启动方式实现了甲醇重整器的低温快速启动.该文还进一步考察了车载甲醇重整器的运行情况,比较理想的操作条件是:适宜的进料速率下,温度为493~513K,水醇比为1.0~1.2(mo1·mol-1).车载甲醇重整器在长期运行过程中表现出良好的反应性能和稳定性能,重整产气中氢气的摩尔含量高于65﹪,CO的摩尔含量1﹪左右,符合车载甲醇重整制氢的要求.
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