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文檔簡介
1、二甲醚(DME)是具有中國能源資源特點的優(yōu)良車用替代燃料,二甲醚與氫氣混合燃燒,并結合大比例的EGR技術,可有效改善二甲醚發(fā)動機的性能,并同時大幅度降低發(fā)動機的廢氣排放。在國家自然科學基金(NSFC)的資助下(資助號50676056),本文研究了二甲醚水蒸氣催化重整制氫反應,為車載二甲醚燃料重整制氫提供氫源。 首先,設計并搭建了燃料催化重整用試驗臺架,使用氣相色譜儀進行結果測試,并利用標準氣對測試系統(tǒng)進行了標定。結果表明,該測試
2、系統(tǒng)對DME、H2、CO等具有良好的重復性與測試精度。 在試驗臺上進行了二甲醚水蒸氣催化重整反應的試驗研究。選取硅鋁比為38%的HZSM-5分子篩作為二甲醚水解反應催化劑的主催化劑,添加不同比例的Ga2O3作為助劑;并以CNZ-1作為甲醇催化重整反應催化劑,將兩部分催化劑以3:7(質量比)的比例采用機械混合法制備二甲醚水蒸氣催化重整反應催化劑,之后在300℃下,用10%H2/N2混合氣還原3小時。 考察了催化劑添加助劑與
3、否、溫度、流速等對二甲醚水蒸氣催化重整制氫性能的影響。 二甲醚重整制氫催化劑的配方研究結果表明,含有6%Ga2O3助劑的CNZ-1/HZSM-5雙功能催化劑,其H2選擇性最好,H2的最高濃度為46%,平均濃度可達35.9%。添加3%Ga2O3助劑的CNZ-1/HZSM-5雙功能催化劑的二甲醚轉化率最高,轉化率均高于99%,平均值為99.1%。 溫度對二甲醚催化重整制氫影響的研究表明:使用6%Ga2O3助劑的CNZ-1/H
4、ZSM-5雙功能催化劑的條件下,溫度為470℃時,H2的選擇性最高,為39.5%;當溫度為270℃時,剩余二甲醚的濃度最小,為1.2%,此時二甲醚的轉化率最大,為98.8%。 DME的量對二甲醚催化重整制氫反應影響的研究結果表明:溫度為300℃,水醚比約為化學當量比3:1的條件下,當N2的流速為500ml/min,DME的流速為300ml/min時,H2的選擇性最高,為31.9%。 研究表明,所開發(fā)的催化劑在發(fā)動機的排氣
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