结构化催化剂在燃料电池分布制氢系统的应用
发布人: 管理员   作者:   发布时间: 2018-05-09   访问次数: 57

本研究首先针对DME SR体系中CO含量过高的问题,提出在催化活性高和稳定性好的Cu/Ni/γ-Al2O3/Al催化剂上添加抑制CO产生的助剂。通过研究不同助剂(FeZnLa)的加入对催化剂的物化性质和反应性能的影响,得出Fe的引入具有最好的CO去除效果,能将CO选择性从24%左右降低到2.8%左右,这是因为Fe3O4可以催化水汽变换反应(WGSR)将CO转化成CO2H2,并且此反应和Cu/Ni/γ-Al2O3/Al催化剂上DME SR反应有相似的温度区间

通过研究催化剂中Fe助剂的最佳含量,改进催化剂的制备过程和方式,对网状Cu/Ni/Fe/γ-Al2O3/Al催化剂进行进一步的优化。结果表明,Fe含量为12.5%时,催化剂具有最高的Cu分散度,目标产物H2的生成率最高,CO选择性最低。同时,以先浸渍Fe后浸渍CuNi,并且将催化剂网竖直放置在浸渍液中的方式制备的催化剂具有更小的晶粒尺寸,活性金属负载更均匀,催化活性和稳定性更好。

Cu/Ni/Fe/γ-Al2O3/Al催化剂应用到微型反应器中通过DME SR技术制氢,并探索了最佳了工艺操作条件。综合分析可知,在温度为400 ℃,水醚比为4:1,总流量为4000 ml/(g·h)的条件下,网状催化剂在微型反应器中的催化活性高,稳定性好,CO选择性低,产氢率高达1.0141 mol·h-1,相当于H2利用率为80%,效率为60%的燃料电池提供约70.75 W的功率。