微生物电解池制氢技术的研究进展

综述了微生物电解池(Microbial electrolysis cell,MEC)产氢与其他方式产氢的不同,阐述了其基本原理,分析了制氢的影响因素,包括反应器的类型、底物的不同、电极材料以及阴极催化剂等,并展望了微生物电解池以难降解的工业废水为底物产氢的应用前景.     

燃料电池用的乙醇制氢

美国米尼苏达大学 (UniversityofMinnesota ,UM)科学家开发成功具有商业潜力的反应器 ,该反应器能用乙醇制备供燃料电池用的氢。这将是首次以可再生资源而不是以碳氢化合物或甲醇为原料制备氢。最近在《科学》杂志上发表报告的研究人员说 ,此技术可能是生产供小型便携式电器的燃料电池用的氢的成本最低 ,因在便携式电器的燃料电池中液体燃料的储存是主要的。乙醇与水在 1个汽车用燃料喷嘴中混合后在铑 -二氧化铈催化剂上氧化生成氢和二氧化碳。该大学化学工程和材料科学教授LannyD .Schmidt说 ,用乙醇和水制氢的反应是令人感兴趣的 ;在现…     

甲醇氧化重整制氢过程(Ⅰ)反应条件对制氢过程的影响

通过对甲醇氧化重整 (POX)自热体系物料衡算、能量衡算 ,以及床层反应行为的研究 ,优化了POX过程操作条件 ,获得了理论产氢能量效率 η,分析了氢源与质子交换膜燃料电池 (PEMFC)衔接中的关键环节———合适的原料配比、反应压力、蒸发器和换热器中换热效率 ,以及适应PEMFC变载或电动汽车变速、爬坡的有效手段等     

天然气制氢反应器的研究进展

氢是一种理想的能源,高纯氢的制备是近年研究的一个重点,反应器的结构是制氢的关键。本文综述了固定床、流化床、膜反应器、等离子体反应器、太阳能反应器和微通道反应器在甲烷制氢研究中的应用,分析了各种反应器在制氢过程的特点以及不足之处,指出了制氢反应器的发展方向。     

利用厌氧折流反应系统进行有机废水发酵制氢

以厌氧折流形式的发酵生物制氢反应器进行了连续流有机废水发酵产氢试验研究。反应器由有机玻璃制成,三格室,单格有效容积9.16L。以好氧生物处理系统剩余污泥为种泥,在容积负荷为8.89kg COD·(m~3·d)~(-1),水力停留时间为13.5 h,温度(35±1)℃等条件下,系统启动运行25 d后达到稳定运行状态。系统稳定运行时,总产气量和产氢量分别稳定在59.0 L·d~(-1)和32.0 L·d~(-1)左右。其中,第一格室、第二格室和第三格室的平均产气量及其氢含量分别为14 L·d~(-1)、25 L·d~(-1)、20 L·d~(-1)和50％、60％、50％。系统污泥的比产氢速率为76.64 L·(kg VSS·d)~(-1)。与同类生物制氢反应器相比,厌氧折流发酵生物制氢反应器具有结构简单、运行稳定、操作灵活、容积利用率高、生物持有量高以及运行费用较低等优点,在发酵生物制氢技术领域有很好的开发前景。     

考虑多对耦合源阱的氢网络优化方法及其应用

在氢网络中,氢源氢阱通常连接于同一个耗氢反应器,为耦合源阱;反应器操作参数的改变影响该耦合源阱参数。在同一个氢网络中可能存在多对耦合源阱,考虑多对耦合源阱的氢网络优化能够进一步为炼厂降低氢耗,提高经济效益。通过分析氢网络的公用工程与多对耦合源阱的关系,推导确定了公用工程迁量与反应器耗氢以及耦合源阱之间的方程。据此建立了耗氢反应器参数和氢网络图像集成优化方法。案例研究表明,该方法简单、容易理解,能够直观给出公用工程迁量与反应器进口温度之间的关系。     

变压吸附制氢装置的改造

分析了变压吸附氢装置氢收率低的主要原因，即原料气中氩、氮组分脱除难和部分程控阀内漏。通过在原有装置上增加抽真空系统并在DCS上增设控制程序，提高了氢收率，经济效益显著。     

浅析碳三加氢反应器中丙烯损失的原因及优化对策

通过分析碳三加氢反应器运行中存在的问题,重新调整了操作变量,优化了进料条件,减少了丙烯在碳三加氢反应器中的损失.     

CSTR和ACR丁酸型发酵制氢系统的运行特性比较

为寻求更好的连续流发酵生物制氢反应器模式,以稀释糖蜜为底物,控制反应系统为丁酸型发酵,比较研究了搅拌槽式反应器（CSTR）和厌氧接触式反应器（ACR）的启动运行特性。结果表明,以经曝气培养的下水道污泥为接种物,在接种量4.8 g MLVSS·L^-1、进水COD 5000 mg·L^-1、HRT 12 h、温度（35±1）℃和pH 5.5～6.0等相同条件下,CSTR系统可以更快地达到稳定的丁酸型发酵状态,而ACR系统因其有效的生物持有能力而在产氢性能方面更具优势。在稳定运行状态下,ACR系统的底物酸化率、产氢速率和污泥的比产氢速率分别为44%、9 L·d^-1和0.15 L·(g MLVSS·d)^-1,分别是CSTR系统的1.62、2.05和1.15倍。     

选择性氧化脱除富氢氢源中CO的研究进展

介绍了将富氢氢源中CO脱除到质子交换膜燃料电池PtRu电极可以承受的CO浓度范围(<1×10-4)最经济和最可行的方法,综述了选择性氧化脱除富氢氢源中CO在催化剂、动力学和反应器优化设计等方面的研究进展,评述了Pt催化剂、Au和Ag催化剂及Cu金属催化剂。     

光合细菌生物制氢

阐述了固氮酶催化的光合放氢和氢酶催化的黑暗厌氧产氢机制,描述了光合细菌原初反应的微观反应动力学以及电子定向转移和质子转位耦联驱动的三磷酸腺苷合成机制与固氮产氢过程。讨论了影响光合放氢的主要因素,如光、氧气、菌株特性、氢供体和氮源等。介绍了固定化、混合培养和重复分批培养等实用化技术和遗传工程技术在光合细菌产氢研究中的应用现状,并就存在的问题进行了讨论。最后对光合制氢技术的发展趋势和应用前景进行了评述。     

光合细菌生物制氢反应器的现状分析

光合细菌制氢反应器开发是光合细菌产氢由实验室研究向实际转化的重要阶段。文章对目前国内外光合细菌制氢反应器发展现状进行了比较,分析了光合细菌生物制氢反应器开发存在的主要问题,提出以太阳作主光源的多点分布式内置光源反应器是生产化反应器开发的重要途径。     

钯膜及钯膜反应器的研究进展

钯基膜具有很高的透氢速率和透氢选择性以及良好的化学和热稳定性,一直是膜技术领域的研究热点。文章综述了钯膜的透氢原理、钯膜制备方法及钯膜反应器的研究进展。重点介绍了钯膜反应器在加氢、脱氢等反应中的应用,并对钯膜反应器的发展趋势进行了展望。     

钯膜及钯膜反应器的研究进展

钯基膜具有很高的透氢速率和透氢选择性以及良好的化学和热稳定性,一直是膜技术领域的研究热点。文章综述了钯膜的透氢原理、钯膜制备方法及钯膜反应器的研究进展。重点介绍了钯膜反应器在加氢、脱氢等反应中的应用,并对钯膜反应器的发展趋势进行了展望。     

有机氢供体重整制氢在纤维素降解制生物基化学品中的研究进展

以有机氢供体为氢源代替高纯H_2用于纤维素降解制生物基化学品是当前纤维素氢解的一种具有很好应用前景的新方法。综述了3种低碳醇甲醇、乙醇、异丙醇和小分子富氢酸这几类氢供体应用于纤维素氢解制备化学品及其机理的研究进展,对比了以醇类作为有机氢供体的绿色氢解和常规氢解(以高纯氢为氢源)的优缺点,并对有机氢供体重整在纤维素氢解制备生物基化学品的应用前景进行展望。     

有机氢供体重整制氢在纤维素降解制生物基化学品中的研究进展

以有机氢供体为氢源代替高纯H_2用于纤维素降解制生物基化学品是当前纤维素氢解的一种具有很好应用前景的新方法。综述了3种低碳醇甲醇、乙醇、异丙醇和小分子富氢酸这几类氢供体应用于纤维素氢解制备化学品及其机理的研究进展,对比了以醇类作为有机氢供体的绿色氢解和常规氢解(以高纯氢为氢源)的优缺点,并对有机氢供体重整在纤维素氢解制备生物基化学品的应用前景进行展望。     

熔融碱热解生物质制氢

利用熔融碱作为反应催化剂、分散剂和热载体,热解生物质原料制备富氢气体,提供了一种生物质制氢的新途径。在自行设计的生物质热解反应器中,以熔融碱NaOH热解水稻秸秆,初步探讨了熔融碱热解生物质制氢机理,考察了热解温度和热解反应时间等因素对生物质热解制氢过程的影响。结果表明:熔融碱热解生物质制备富氢气体,可以显著提高气体产物含量和氢产率,气体产物中氢含量随热解温度先降低后升高,而氢产率随之逐渐提高,在550℃时达70.82 g/kg生物质;氢含量和产率均随反应时间的增加而逐渐减小。研究对熔融碱热解生物质制氢具有一定的理论指导意义。     

厌氧发酵产氢反应器研究进展3

随着生物制氢技术的迅速发展,各种新型厌氧反应器不断出现。为了更好更快实现生物产氢的产业化,许多学者及工程技术员对生物制氢反应器进行研究和设计。本文综述了产氢反应器的发展及生物制氢反应器连续流稳定运行的工程控制参数,比较了这些系统的启动特点及存在的问题,最后展望了生物产氢研究领域反应器发展及这些系统的应用前景。     

微型套管式制氢反应器中物流分布的研究

创新研制了一种结构紧凑、性能高效的套管式微型制氢反应器;可在室温下自启动,甲醇重整制氢过程自热运行;考察了物流分布对反应器性能的影响,应用FLUENT软件对物流分布进行了数值计算,试验结果表明,重整物流分布均匀与否对反应器性能有很大影响;通过改善人口分布器的结构,可以显著提高反应器性能,甲醇转化率最高达到96.4%,产生重整气最大流量为125 L/h,反应器单位体积产氢率为0.61 m3/(h·L).     

新型光催化反应器的设计与制氢性能研究

详细介绍了超声波雾化光催化反应器、多功能光催化反应器的设计与制作,对两种新型光催化反应器的结构和性能进行了对比与评价,同时对两种新型光催化反应器进行了二氧化钛光催化乙醇水溶液析氢性能比较研究。实验结果表明,超声波雾化工艺在光催化中具有积极的作用,反应460 min将制氢总量提高了36.9%,达到215 mL。两种光催化反应器的设计各具优点,对今后研究人员进行光催化实验提供了帮助。