导读:本文包含了水蒸汽重整论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:水蒸汽,催化剂,甲醇,反应器,制氢,氢气,甲烷。
水蒸汽重整论文文献综述
邓小倩[1]（2019）在《柔性甲醇水蒸汽重整制氢Cu基结构化催化剂的设计》一文中研究指出能源是人类社会生存及发展的动力来源,高效合理地利用能源及开发新的能源是人类可持续发展的必经之路。在众多制氢方式中重整制氢技术是目前最具有工业开拓价值的制氢技术之一,其中移动式制氢技术也受到更多的关注。其中柔性结构化催化剂的开发是移动式重整制氢催化剂的研究关键。本研究首先开发了应用于甲醇水蒸汽重整(methanol steam reforming,MSR)制氢体系的Cu催化剂,经过表征和催化剂测评发现,最佳Cu负载量为12.25 wt%。同时耐久性测试表明Cu/γ-Al2O3/Al催化剂在高温下长时间反应时,催化剂迅速烧结失活,且Cu/γ-Al2O3/Al催化剂在低温段的反应活性需要进一步提高。随后,为提高Cu/γ-Al2O/Al催化剂的耐久性和低温活性,加入不同助剂对催化剂进行改性。结果表明,Zn的加入不仅增加了催化剂的低温活性和优化了选择性,同时极大提高了催化剂的抗烧结能力。负载量优化结果表明Zn负载量为2.75 wt%的CuZn/γ-Al2O3/Al催化剂为本实验中相对较优的催化剂CuZn/γ-Al2O3/Al催化剂。最后,对CuZn2 75/γ-Al2O3/Al催化剂在MSR体系中的反应条件进行探索,优化反应温度,水醇比和空速。综合分析可知,在温度为300～325 ℃,水醇比为2:1,空速为4000 ml/(gcat h)的条件下,结构化催化剂在在MSR体系中催化活性相对较高,稳定性好,CO和DME选择性相对较低,H2收率可达90%以上,甲醇达到完全转化。(本文来源于《华东理工大学》期刊2019-04-28）
刘玉娟,王东哲,张磊,白金,陈琳[2]（2018）在《CeO_2形貌对甲醇水蒸汽重整CuO/CeO_2催化剂的影响》一文中研究指出通过改变焙烧气氛,通过水热法合成不同形貌的CeO_2纳米材料,再通过浸渍法将其制备成CuO/CeO_2催化剂,并应用于甲醇水蒸汽重整制氢反应。采用SEM、XRD、BET、H2-TPR、N2O滴定和XPS对催化材料进行了表征,着重探讨了氧化铈形貌对催化剂结构、性质和性能的影响。结果表明:空气气氛下焙烧得到的纳米棒状结构的CeO_2负载CuO制备的CuO/CeO_2催化剂性能最佳,这主要是因为纳米棒状结构的CeO_2与CuO的相互作用较强,表面存在较多的晶格缺陷和氧空穴,进而使得CuO/CeO_2催化剂表相Cu含量增加,Cu物种的还原温度较低,催化活性较好。当反应温度为260℃、n(水)/n(甲醇)=1.2、甲醇气体空速为800h–1时,甲醇转化率可达100%。(本文来源于《精细化工》期刊2018年12期）
于新海,涂善东[3]（2018）在《电动汽车车载甲醇水蒸汽重整制氢系统研制》一文中研究指出电动汽车的发展将导致现代化学工业产生结构性的变化。在这个进程中,微化工技术在其中的应用将极大推进电动汽车产业化的进程。将锂电池和燃料电池混合使用是解决目前电动汽车电池运行里程不足、充电时间长的有效手段之一。采用加氢站和高压容器储氢是目前燃料电池充氢的主要方法,但加氢站的建设需要巨量的资金投入,制约着燃料电池的快速产(本文来源于《中国化工学会橡塑绿色制造专业委员会橡塑领域微化工产业化示范工程展示大会论文集》期刊2018-05-25）
陈明强,梁添,王一双,杨忠连,李晓静[4]（2017）在《Ni-Cu/海泡石水蒸汽催化重整苯酚-乙醇制氢》一文中研究指出为了避免通过煤炭、石油及天然气等不可再生的化石原料制取氢带来的化石原料的消耗、大量温室气体排放和环境污染等问题,生物质资源制取氢气受到了广泛关注。利用共沉淀法制备Ni/SEP、Ni-Cu/SEP、Cu/SEP催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)、透射电子显微镜(TEM)等表征方法对催化剂进行表征分析。并在固定床反应器中,以苯酚和乙醇的混合物为生物油模型物进行水蒸汽催化重整制氢实验,考察了催化剂种类、反应温度、水碳比(S/C)和反应时间对催化重整制氢的影响。结果表明,反应温度650℃,水碳比范围8~10,使用Ni-Cu/SEP催化剂时H_2产率最高达到61.4%。同时,Ni-Cu/SEP催化剂表现出了良好的稳定性,在反应7h时内,未见失活。(本文来源于《安徽理工大学学报(自然科学版)》期刊2017年06期）
杨婕,陈明强,王一双,杨忠连,刘少敏[5]（2017）在《水蒸汽催化重整混合型生物油模型物制氢研究》一文中研究指出以HZSM-5为载体,采用浸渍法制备Co/HZSM-5、Fe/HZSM-5、Co-Fe/HZSM-5催化剂,并对其进行XRD、BET、SEM、TG表征分析。选取乙酸、乙二醇、苯酚和丙酮的混合物为混合型生物油模型物,考察催化剂、温度、S/C、WHSV等因素对水蒸汽催化重整混合型生物油模型物制氢的影响。结果表明,在Co-Fe/HZSM-5催化剂上,温度为650℃,S/C为10,WHSV为2 h-1时,氢气产率最大,约为57%。(本文来源于《现代化工》期刊2017年10期）
杨婕[6]（2017）在《水蒸汽催化重整生物油模型化合物制氢研究》一文中研究指出氢能是一种清洁的能源。生物质裂解得生物油,并对其进行水蒸汽催化重整制氢。本文主要研究在固定床反应器上,不同温度、时间、S/C和WHSV条件下,以单一模型化合物(丙叁醇、间甲酚)和混合型模型化合物(乙酸、乙二醇、苯酚和丙酮的混合物)作为生物油模型化合物,进行水蒸汽催化重整生物油模型化合物制氢研究,探索最佳反应条件。利用最小Gibbs自由能法,研究水蒸汽重整丙叁醇热力学平衡,反应条件:温度范围600～850℃、进料S/C值大于6、压力为1atm时,最为适宜。采用浸渍法制备Co-Fe/HZSM-5催化剂,对其进行XRD、SEM和TG等表征,进行丙叁醇水蒸汽催化重整制氢实验。结果表明,Co0.75-Fe0.25/HZSM-5催化剂的催化性能最佳,工艺条件:温度600℃、S/C 8:1和进料空速1.94 h-1,此时,氢气产率最高,可达52%。选取乙酸、乙二醇、苯酚和丙酮的混合物为生物油模型化合物,Co-Fe/HZSM-5为催化剂,进行水蒸汽催化重整混合型模型化合物制氢。结果表明,温度650℃、WHSV2h-1和S/C 10,此时氢气产率最大,约为57%。采用共沉淀法制备Ni/HZSM-5、Fe/HZSM-5和Ni-Fe/HZSM-5催化剂,并利用XRD、SEM和BET等测试手段对其表征,在固定反应器上进行水蒸汽催化重整间甲酚制氢研究。结果表明,Ni-Fe/HZSM-5催化效果最佳。最优反应条件:温度650℃、时间120 min和S/C 8,此时,氢气产率最高,可达54%。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2017-05-29）
姚峰[7]（2016）在《分形树状通道反应器内甲醇水蒸汽重整反应输运特性的研究》一文中研究指出甲醇水蒸汽重整制氢(metahnol steam reforming,MSR)具有反应温度低、产物氢气含量高而CO含量低等优点,是小型移动电子装置中的质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)的理想氢源。开发新型高效的甲醇水蒸汽重整微反应器已成为微小型移动电源需要解决的关键技术问题。与传统通道结构(如平行通道、蛇形通道等)相比,树状结构通道具有不断重复的分叉结构,由于尺度效应和分叉效应,有效强化反应器内的热质输运过程,使得反应性能得到显着提升。因此开展树状通道微反应器内的反应输运过程研究,深入揭示甲醇水蒸汽重整制氢的热质输运特性与反应动力学行为,具有重要的学术价值和应用前景。现有甲醇水蒸汽重整器的研究主要集中于微反应器重整反应催化剂的选择及影响机制、反应器内热质输运过程强化两方面。研究表明,通道结构设计对重整制氢反应器的工作性能有着重要影响,合适的反应器通道结构设计可以强化热质输运过程,进而提高重整反应效率。而目前关于反应器通道结构设计的研究则主要集中在平行通道、蛇形通道或直通道等的结构尺寸对重整制氢反应的影响。受分形树状结构在电子产品散热领域成功应用的启迪,本论文将分形树状微通道结构应用于微反应器的通道结构优化设计。另外,已开展的关于树状通道反应器内甲醇水蒸汽重整反应的数值模拟所采用的动力学模型是基于经验修正因子得到的,不考虑反应机理,无法根据工况参数(如压力、温度等)来确定反应速率,目前尚不清楚工况参数对重整反应的影响机理。为此,本文建立了分形树状通道结构微反应器内反应输运过程的叁维理论模型,研究了反应器内甲醇水蒸汽重整制氢过程的输运特性。随后,基于Langmuir-Hinshelwood(LH)动力学模型,考虑甲醇水蒸汽重整制氢的详细反应机理,改进了甲醇水蒸汽重整制氢叁维理论模型中包含的反应速率模型,研究了微反应器内甲醇水蒸汽重整制氢反应的动力学行为。另外,本文还设计搭建了树状通道微反应器内甲醇水蒸汽重整制氢实验台,对反应器内甲醇水蒸汽重整过程进行了实验研究。最后,本论文还从分子尺度开展了催化剂Cu(111)、Pd(111)和PdZn(111)表面甲醇分子的吸附以及第一步脱氢反应的机理研究。概括起来,论文的主要工作和获得的主要结论如下:(1)开展了对圆盘形树状通道微反应器内甲醇水蒸汽重整制氢过程的理论建模和数值模拟,分析了分叉级数、水醇比以及入口速度对反应性能的影响。研究结果表明,与具有相同流道体积的平行通道微反应器相比,相同入口流速条件下树状通道微反应器的甲醇转化率比平行通道微反应器提高约10%;树状通道反应器出口处的产氢率与CO浓度均高于平行通道反应器;在树状通道微反应器中,随着分叉级数的增加,树状通道的面积体积比增大,延长了反应物与催化剂的接触时间,有利于提高微反应器性能。(2)基于Langmuir-Hinshelwood(LH)动力学模型,开展了通道微反应器内甲醇水蒸汽重整制氢反应的动力学行为的理论研究,分析了不同工况参数对反应器反应性能的影响规律。研究结果表明,由于反应混合物的分叉流动导致速度边界层与组分边界层的重新形成,使得位于上层通道中央的甲醇在下一层次通道中流向了壁面并且与催化剂层保持接触,进而提高了树状通道内的甲醇水蒸汽重整制氢性能;分形树状通道的品质因数高于蛇形通道,因此树状通道结构是设计甲醇水蒸汽重整反应器通道的优选方案;提升温度加快了重整反应与逆水汽变换反应的反应速率;提高压力能够增加反应物分子之间发生有效碰撞的概率,提高了重整反应的反应速率;增加催化剂涂层的厚度能够为甲醇水蒸汽重整制氢反应提供更多的活性位点,有利于提高反应速率,增加甲醇转化率;分叉角度对树状通道内甲醇水蒸汽重整反应性能的影响有限。(3)研制了分形树状甲醇水蒸汽重整制氢反应器,设计搭建了分形树状通道反应器内甲醇水蒸汽重整制氢实验台,对反应器内甲醇水蒸汽重整反应进行了实验研究,获得了不同工况参数对反应器反应性能的影响规律。研究结果表明:升高反应温度能够提高甲醇转化率,但反应产物干气中H2含量有所减少而CO含量增加;提高水醇比能够提高甲醇水蒸汽重整反应的甲醇转化率、产氢率和产物干气中H2含量,降低CO含量;增加进液量减少了反应物在反应器中的停留时间,导致了甲醇转化率和产氢率降低,但当流速较低时(1～3 mL/h),甲醇水蒸汽重整制氢性能的受流速影响作用不明显,但在高流速情况下(>3mL/h),甲醇水蒸汽反应性能受流速影响明显。随着流速增加,产物干气中CO含量先有略微上升而后开始下降。在反应温度270℃、流速2mL/h情况下,最佳水醇比范围在1～1.2之间;与蛇形通道反应器和平行通道反应器相比,树状通道反应器的甲醇转化率最高,因而树状通道结构是重整制氢反应器的优选方案。(4)运用密度泛函理论方法,开展了催化剂Cu(111)、Pd(111)和PdZn(111)表面甲醇分子的吸附以及第一步脱氢反应机理研究,探讨了导致不同断键位置的原因。研究结果表明:在Cu(111)和PdZn(111)表面,由于较低的活化能垒及反应能,甲醇分子优先脱除羟基氢,形成甲氧基。在Pd(111)表面,较低的反应能使得甲醇分子更易脱除甲基氢;表面能的大小可以用来衡量其吸附甲醇等小分子的难易,与Cu(111),Pd(111)相比,PdZn(111)具有与较大的表面能;Cu(111)和PdZn(111)的d电子态密度峰在费米能级以下,对于Pd(111)其d电子态密度峰跨过费米能级,而Cu(111)和PdZn(111)相似的态密度分布导致了甲醇分子在其表面相似的甲醇脱氢行为。本文研究较为系统地揭示了树状通道微反应器内甲醇水蒸汽重整制氢的输运特性和动力学行为,相关研究成果将为微型反应器的设计优化及工程应用提供理论指导和技术支撑。(本文来源于《东南大学》期刊2016-12-05）
张佳,马克东,周毅,毕怡,张磊[8]（2016）在《Ce基稀土复合氧化物在甲烷水蒸汽重整制氢中的应用》一文中研究指出沼气重整制氢技术用于燃料电池等工艺将会对能源和环境的发展产生重要意义。沼气和天然气组成相似,天然气蒸汽重整装置无需大的改造即可用于沼气蒸汽重整。为此,文章制备了以Rh为活性组分,Ce基稀土复合氧化物为载体的新型复合式催化剂;在此催化剂上,考察了温度,水碳比,空速等工艺条件对甲烷水蒸汽重整反应的影响规律;还在温度730℃,空速2000 h-1,水碳比为2.5时,进行了50 h左右的稳定性测试,甲烷转化率始终稳定在93%左右。(本文来源于《中国沼气》期刊2016年04期）
杨婕,陈明强,王一双,杨忠连,刘少敏[9]（2016）在《Ni-Fe/HZSM-5水蒸汽催化重整间甲酚制氢研究》一文中研究指出采用共沉淀法制备Ni/HZSM-5、Ni-Fe/HZSM-5、Fe/HZSM-5催化剂,以XRD、BET、SEM为测试方法对其进行表征。在固定床反应器上,以间甲酚为生物油模型物进行水蒸汽催化重整制氢实验,考察了催化剂、反应温度、反应时间、水碳比对水蒸汽催化重整间甲酚制氢的影响。实验结果表明,反应温度650℃,反应时间120 min,水碳比8,使用Ni-Fe/HZSM-5催化剂时氢气产率达到最大,为54%。(本文来源于《现代化工》期刊2016年08期）
林森[10]（2016）在《利用第一性原理研究金属表面醇类水蒸汽重整反应机理》一文中研究指出由于化石能源的日益匮乏及其造成的严重环境污染问题,开发可再生清洁能源越来越引起人们的关注。作为一种极具前景的有效替代能源,氢能具有高效、高密度和零排放等优点。目前生产氢气的方法很多,其中,近年来利用醇类小分子(如甲醇、乙醇等)进行水蒸气催化重整是研究的热门之一。醇类水蒸气重整反应是一个复杂的反应网络系统,除了主要反应外,还有其它许多副反应发生。到目前为止,虽然有大量的实验及理论研究该反应,但其反应机理尚不明确。本文利用第一性原理方法,对甲醇及乙醇在一些金属及合金表面(Cu,Co,PdZn等)上的水蒸气重整反应机理进行研究,其结果将对醇类水蒸气重整反应催化剂的设计提供重要理论参考。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十四分会：化学动力学》期刊2016-07-01）
水蒸汽重整论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
通过改变焙烧气氛,通过水热法合成不同形貌的CeO_2纳米材料,再通过浸渍法将其制备成CuO/CeO_2催化剂,并应用于甲醇水蒸汽重整制氢反应。采用SEM、XRD、BET、H2-TPR、N2O滴定和XPS对催化材料进行了表征,着重探讨了氧化铈形貌对催化剂结构、性质和性能的影响。结果表明:空气气氛下焙烧得到的纳米棒状结构的CeO_2负载CuO制备的CuO/CeO_2催化剂性能最佳,这主要是因为纳米棒状结构的CeO_2与CuO的相互作用较强,表面存在较多的晶格缺陷和氧空穴,进而使得CuO/CeO_2催化剂表相Cu含量增加,Cu物种的还原温度较低,催化活性较好。当反应温度为260℃、n(水)/n(甲醇)=1.2、甲醇气体空速为800h–1时,甲醇转化率可达100%。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
水蒸汽重整论文参考文献
[1].邓小倩.柔性甲醇水蒸汽重整制氢Cu基结构化催化剂的设计[D].华东理工大学.2019
[2].刘玉娟,王东哲,张磊,白金,陈琳.CeO_2形貌对甲醇水蒸汽重整CuO/CeO_2催化剂的影响[J].精细化工.2018
[3].于新海,涂善东.电动汽车车载甲醇水蒸汽重整制氢系统研制[C].中国化工学会橡塑绿色制造专业委员会橡塑领域微化工产业化示范工程展示大会论文集.2018
[4].陈明强,梁添,王一双,杨忠连,李晓静.Ni-Cu/海泡石水蒸汽催化重整苯酚-乙醇制氢[J].安徽理工大学学报(自然科学版).2017
[5].杨婕,陈明强,王一双,杨忠连,刘少敏.水蒸汽催化重整混合型生物油模型物制氢研究[J].现代化工.2017
[6].杨婕.水蒸汽催化重整生物油模型化合物制氢研究[D].安徽理工大学.2017
[7].姚峰.分形树状通道反应器内甲醇水蒸汽重整反应输运特性的研究[D].东南大学.2016
[8].张佳,马克东,周毅,毕怡,张磊.Ce基稀土复合氧化物在甲烷水蒸汽重整制氢中的应用[J].中国沼气.2016
[9].杨婕,陈明强,王一双,杨忠连,刘少敏.Ni-Fe/HZSM-5水蒸汽催化重整间甲酚制氢研究[J].现代化工.2016
[10].林森.利用第一性原理研究金属表面醇类水蒸汽重整反应机理[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十四分会：化学动力学.2016
论文知识图
