甲烷水蒸气重整反应为什么要在高压条件下进行
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发布时间：2022-04-23 22:34
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时间：2023-10-12 08:05
氢气是燃料电池的首选燃料。在可利用的氢源中,天然气因其储量丰富,洁净无污染,转化制氢过程简单易行,受到人们的普遍关注[1]。天然气的转化制氢工艺,通常有水蒸气法、部分氧化法和临氧自热重整法等。以上各方法所涉及的化学反应如下所示:水蒸气重整:CH4+H2O CO+3H2ΔH298K=206 kJ/mol二氧化碳重整:CH4+CO22CO+2H2ΔH298K=247 kJ/mol部分氧化重整:CH4+1/2O2CO+2H2ΔH298K=-36 kJ/mol已实现工业化的甲烷水蒸气重整工艺,由于是强吸热反应,不仅能耗高,而且设备投资大;甲烷部分氧化法虽然没有反应吸热的问题存在,但是它的H2/CO比低,不适合燃料电池的需求。甲烷临氧自热重整制氢法成功地克服了传统水蒸气重整和二氧化碳重整过程能耗高的缺点,同时也避免了甲烷催化部分氧化在高温和高压下易爆炸的问题,反应体系本身可达到自供热[2,3],而且可以通过调整原料的比例,达到所需要的H2/CO比。然而,由于反应中加入了O2,催化剂易氧化失活,出现了诸如热点生成等一系列问题。
