生物质衍生物重整制氢研究进展
2021-09-09李亮荣孙戊辰
无机盐工业 2021年9期
关键词:催化剂
李亮荣,付 兵,刘 艳,孙戊辰
(南昌大学抚州医学院,江西 抚州 344000)
氢能具有能量密度高、来源广、燃烧产物无污染等优点,可作为常规化石燃料的替代品,同时也是燃料电池这种新兴的发电方式和动力源的最优燃料[1-2]。近些年氢燃料电池汽车逐渐出现在大众视野,如何低成本且安全环保地制取氢气成为了研究焦点,其中生物质衍生物重整制氢是重要的研究方向之一。生物质来源极为丰富、产量大,包括动植物、微生物以及由这些生命体排泄和代谢的所有有机物质,以秸秆、柴薪、禽畜粪便、林业废弃物和城市生活垃圾、废弃油脂等形式广泛存在[3]。中国在生物乙醇、生物柴油、生物发电、生物气化等生物质应用领域取得了显著进步,合理利用这些领域所产生的大量醇类、酚类、酸类等生物质衍生物作为原料制取氢气具有非常好的应用前景。相较于化石能源制氢,生物质衍生物重整制氢具有绿色清洁、变废为宝以及易获取、可再生等优势。
目前,基于生物质衍生物重整制氢的方法主要有水蒸气重整(SR)、部分氧化重整(POR)、自热重整(ATR)[4]和水相重整(APR)制氢。SR制氢是目前广泛应用于工业制氢的基本方法,具有制氢率高、工艺相对成熟及原料来源广泛等优势;缺点是反应能耗高,在高温下易造成催化剂积炭失活,经济效益不高。POR制氢启动速度快且反应放热、能耗低,与SR制氢相比较POR制氢减少了汽化装置,简化了操作程序;缺点是需要纯氧才能实现较高的产氢率,且对反应器材和催化剂有严格的限制。……
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