导读:本文包含了重整器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:甲醇水蒸气重整,燃料电池,微型反应器,结构设计
重整器论文文献综述
陈俊宇[1]（2017）在《微型甲醇水蒸气重整器结构设计研究》一文中研究指出氢能是一种较为理想的高效、清洁的能源,而燃料电池(Fuel Cell)技术又是一种高效利用氢能的技术,其将化学能直接转换为电能,具有很大的应用前景,但氢气原料储存、运输难的问题限制了其发展。近期产生了多种现场制氢方法以解决这一问题,其中较为有效的一种就是重整制氢,而甲醇水蒸气重整又是其中研究最为广泛的一种。目前已有一些关于甲醇水蒸气重整的产品,但所一般多为军用,尺寸较大,成本也很高,小尺寸、便携式的较少。且目前关于甲醇水蒸气重整的研究中,有关重整催化剂或理论模型分析的比较多,关于结构设计的较少。而重整器的结构对其性能的影响是决定性的,因此有必要对此部分进行研究。本文则着手小尺寸的甲醇水蒸气重整器研究,分析研究了国内外甲醇水蒸气重整技术的发展情况、重整催化剂、重整器模型及结构设计的研究情况。采用有限元方法建立了小尺寸甲醇水蒸气重整器的模型,对比分析了多种重整器结构,主要关注甲醇水蒸气重整反应的在其中的进行情况,以提高甲醇转化率、提高氢气选择性、降低CO等副产物的产生量等为目标,优化了重整器结构的设计。制作了模型分析中重整性能较好的重整器,并通过实验对其实际性能进行测试。最终得到的重整器在240℃条件下,进料流速小于0.6ml/min时,甲醇转化率接近100%,进料流速达0.8ml/min时,仍能保持较高的甲醇转化率,最大氢气产生速率超过784ml/min。最后,将所制重整器连接由11节高温质子交换膜燃料电池构成的电堆,让所制重整器为电堆供氢,测试重整器实际应用工作性能。将电堆连接电阻负载,测得使用所设计重整器供氢的电堆可输出3A以上的电流,系统的最大输出功率可达21.87W。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
脱艳景[2]（2016）在《微型甲醇重整器陶瓷膜载体铜基催化剂的制备》一文中研究指出随着微电子集成技术的不断进步,电子产品的体积越来越小,电源微型化成为一种发展趋势。燃料电池具有尺寸下、质量轻、能量密度高等特点,在便携式电源领域有很广阔的应用前景。而微型甲醇重整器制氢具有CO含量低、H2浓度高、反应条件温和等优点,适合为燃料电池提供移动氢源。但是目前微型甲醇重整器存在催化剂分布不均匀、利用率低、易脱落等问题,因此本文针对微流道甲醇重整器中催化剂的担载方式、制备工艺以及重整反应参数进行研究。本文首先对平行流道结构的甲醇重整器建立模型,对重整反应的一些条件进行模拟仿真,找到重整器性能变化的规律,为后续试验提供一些理论依据;然后对微型甲醇重整器结构进行设计,并且搭建催化剂性能测试平台;接着对催化剂的担载方式进行实验研究,讨论粘结剂、铝合金载体表面处理对催化剂性能的影响,找到一种催化剂分布均匀、吸附性好、催化剂性能高的担载方式,以提高微型甲醇重整器中反应物、催化剂的利用率以及其稳定性;最后对铜基催化剂的制备工艺进行研究,主要探讨了沉淀剂、沉淀方式、煅烧温度以及催化剂原子比等因素对催化剂性能的影响。通过实验得出当皂土含量为10%,铝合金载体表面微弧氧化生长一层陶瓷膜时,催化剂在载体表面的分散性、附着性最好。当沉淀剂为碳酸钠,沉淀方式为反加法,煅烧温度为450℃,铜锌铝原子比为6:3:1时制备的铜基催化剂性能最好。当反应温度为240℃,甲醇燃料供给速率为28.5mg/min时,甲醇的转化率达到95%以上,CO含量不到1%,满足质子交换膜燃料电池对氢源的需求。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-06-01）
朱婉,左承基[3]（2015）在《废气柴油重整器预混合过程的数值模拟》一文中研究指出柴油废气重整是指柴油机废气、水蒸汽和柴油蒸汽在高温低压的环境下,通过催化剂的作用发生重整反应,生成氢气、甲烷和一氧化碳的过程。废气、水蒸汽和柴油蒸汽预混合的好坏直接关系着重整器中的催化反应,影响着氢气、甲烷和一氧化碳的生成量,所以要求混合气进入重整器之前混合要充分且均匀。本文利用FLUENT软件对废气、柴油蒸汽和水蒸汽的预混合过程进行了模拟,通过对六种不同类型的预混合模型模拟并分析,找出最佳的废气柴油重整器预混合模型。(本文来源于《内燃机与动力装置》期刊2015年03期）
朱月峰,孙杰,张静静,李吉刚,周添[4]（2014）在《微型重整器中Ni基催化剂上的甲烷水蒸气重整研究》一文中研究指出【引言】甲烷资源丰富,是理想的制氢原料,而氢气又是燃料电池的阳极燃料。氢能的有效利用,既能缓解能源问题,又能减轻环境污染。甲烷水蒸气重整是工业上传统的制氢方法,也是最简单和最经济的制氢方法。Ni基催化剂在甲烷催化重整中显示出较好的催化活性,但易发生积碳而失活,可通过加入CeO_2改善催化剂的性能。(本文来源于《第17届全国固态离子学学术会议暨新型能源材料与技术国际研讨会论文集》期刊2014-08-02）
赵洋[5]（2014）在《基于泡沫金属的甲醇水蒸气微型重整器设计》一文中研究指出本文以微型甲醇水蒸气重整器催化剂制备为研究背景，寻找应用于甲醇水蒸气重整制氢体系的新担载方式，最终实现甲醇水蒸气重整商业催化剂在便携微型即时制氢集成系统中的应用。围绕泡沫金属载体，和商业成品铜基甲醇重整催化剂，通过对载体、担载方法、重整腔结构、催化剂参数等进行系统研究，开发设计出具有重整效率高，转化率高，稳定性好，产物优良的重整器，并揭示了重整器性能改善的原因。通过实验比较了不同催化剂担载方式将成品铜基甲醇重整催化剂担载至泡沫金属铜表面，得出了铝溶胶稳定性差，易凝固，不能均匀分散催化剂颗粒；而皂土的粘度和稳定性使之适用于担载成品催化剂的结论。借助SEM的表征手段，揭示了泡沫铜担载催化剂的能力优于泡沫镍，与表面氧化的泡沫铜相近，是由于泡沫铜表面存在裂痕，表面粗糙度高，且泡沫金属铜表面存在一层氧化铜薄膜，具有吸水性。通过测试平台测试，验证了使用皂土将成品催化剂担载在泡沫铜上的可行性，得出甲醇转化率低的实验结果，分析认为反应物与催化剂接触时间短，不充分。提出流道-泡沫铜式重整器，将重整腔纵向切割后串联，进行测试后发现甲醇转化率提高，证明延长反应物与催化剂接触时间这一方法确实提高了甲醇转化率。通过实验得出了最佳实验参数：水醇比1.4:1，进液流速1ml/min，反应温度250℃，在皂土与催化剂比例为1:5时得到甲醇转化率74.38%，尾气CO含量0.76，尾气流速21ml/min，即氢气流速约15ml/min。分析认为皂土溶于水后的胶体颗粒有概率覆盖催化剂颗粒上的活性位。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-06-01）
聂利[6]（2014）在《基于铝合金的微型甲醇重整器结构设计研究》一文中研究指出燃料电池(Fuel Cell)是直接将化学能转化为电能的新型电池，是高效、洁净利用氢能的新技术平台之一，有着广大的应用前景，但是燃料电池获得氢源的途径限制性较大。甲醇水蒸汽重整制氢技术通过甲醇与水的催化反应产生富氢气体，可以为燃料电池提供稳定、持续的氢源。因此，甲醇水蒸汽重整制氢技术得到了长足的发展，已经取得很大的成果。但是在便携式移动电源领域，微型甲醇水蒸汽重整器由于尺寸小，造成催化剂涂覆难度较大，而且催化剂附着力不佳，严重影响了重整器运行稳定性和使用寿命。本文详细研究分析了国内外甲醇重整制氢技术的发展、催化剂的现状和重整器的研究状况。甲醇水蒸汽重整反应比较复杂，本文采用数值建模方法分析了不同类型重整器的性能，优化重整器的设计。由于甲醇水蒸汽重整器的工作环境不同会造成其性能差别较大，本文研究了甲醇水蒸汽重整器受操作条件的影响，得出了重整器性能变化的规律，为实际工作提供参考。针对甲醇水蒸汽重整器的催化剂附着力不好，容易脱落的问题，本文创新性地提出了采用微弧氧化技术对重整器流道壁进行处理，在流道壁表面生长多孔氧化陶瓷膜，为催化剂提供更好的附着基体，增加催化剂和流道壁的结合力。同时研究了新型重整器的性能，并将其与传统重整器对比。最后利用新型甲醇水蒸汽重整器组装了重整燃料电池系统，并且测试了其输出电压、功率，与甲醇燃料电池和氢氧燃料电池进行性能对比，为甲醇水蒸汽重整器的应用提供了参考依据。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-06-01）
茹浩磊,王家海[7]（2013）在《固体氧化物燃料电池发电系统中重整器的设计与测试》一文中研究指出重整器是固体氧化物燃料电池发电系统中不可缺少的重要部件,将天然气转化为重整尾气,供应电池发电。本文设计制造了多重列管重整器并进行测试。结果表明,该重整器能正常稳定工作,甲烷处理量达到35SLM,制氢量达到108SLM,能满足10kW SOFC系统的需要。(本文来源于《化学工程与装备》期刊2013年09期）
句丙杰[8]（2013）在《燃料重整器的设计及重整气对内燃机性能影响的试验研究》一文中研究指出近年来，随着汽车数量的大量增加，使得石油消耗和环境污染日益严重。这要求广大研究学者开发新技术来降低汽车燃油消耗并减少排放。利用汽车尾气的余热对碳氢燃料进行催化重整制氢反应，将所制重整气引入内燃机参与燃烧可以实现内燃机的节能减排。本论文设计了一台用于重整制氢的反应器，建立了一套与内燃机相互匹配的基于尾气余热利用的重整制氢试验系统，并运用此系统进行了重整气改善汽油机性能的试验研究。重整反应器的设计基于前期对内燃机尾气的热学分析，通过燃料燃烧时的热平衡计算，确定反应器的规格及尺寸。随后用ANSYS和FLUENT对反应器整体和局部进行了温度场的热分析比较了不同热管和物料进出端口布置方案对换热效果的影响，从而得到最优化的重整反应器的结构。确定重整反应器的结构及尺寸之后，建立了基于内燃机尾气余热利用的燃料重整制氢试验系统。重整燃料经燃料泵先被泵入反应器，反应器中的尾气通过热管与重整燃料及催化剂进行充分的换热。尾气在热管中流动释放热量，燃料吸收热量由液态转变为气态，催化剂吸收热量并维持在一定的温度范围内。在催化剂的作用下，燃料经过重整反应最终生成重整气，主要包括氢气和一氧化碳，以及少量的甲烷和二氧化碳等物质。最后，生成的重整气通过气泵被泵入内燃机进气道与燃油混合燃烧。在内燃机试验中，通过改造汽油机排气管，在汽油机外部安装一套自制的乙醇重整装置进行试验。试验时转速设置为1800r/min，进气压力61.5kPa，通过改变过量空气系数，分别对原机和混重整气体积分数为2.5%的汽油机进行对比试验研究。实验结果表明：随着过量空气系数的增加，重整气中的H2的含量随之增加，而CO的变化则与H2呈相反的趋势。重整气的混入，缩短了火焰发展期和持续期，降低了尾气中HC的排放量，而CO和NOx的排放量则有小幅增加。(本文来源于《北京工业大学》期刊2013-06-01）
杨国刚,岳丹婷,吕欣荣,袁金良[9]（2011）在《甲烷入口条件对紧凑型重整器燃烧管道化学反应与产热特性影响》一文中研究指出紧凑型甲烷重整器燃烧管道由燃料气体通道、多孔层以及固体平板组成。采用叁维数值模拟方法,对甲烷入口速度、温度等对催化燃烧反应以及产热特性影响进行了研究。结果显示,甲烷入口速度由2.5 m/s增大到10 m/s时,最大化学反应速率提高了20.4%,CH4利用率下降了41.2%,最大热流量提高了11.8%;温度由873 K升高到1023 K时,反应速率提高了16.9倍;CH4利用率提高了7.5%;最大温升提高了2.1倍。研究结果对紧凑型甲烷重整器的设计开发具有一定的指导意义。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2011年03期）
吴建强[10]（2009）在《乙醇重整燃料发动机的重整器性能仿真研究》一文中研究指出能源与环境问题历来是当今世界面临的两大问题。随着经济的发展,能源与环境问题越来越受到国家有关主管部门、科研机构、高校以及生产厂家的关注。开发新型清洁无污染能源成为当今社会迫切需要。本文所提到的乙醇重整燃料发动机具有环境友好型资源节约型的特点,可以有效的缓解日益严重的能源危机,减轻发动机尾气对大气的污染,是目前新型发动机研究的一个热点,引起众多的关注。本文基于流体力学软件CFX,结合乙醇重整器的模拟试验,构建了乙醇重整器的仿真计算模型;分别完成了乙醇重整发动机上重整器和模拟试验台上重整器的性能仿真计算。乙醇重整器模拟试验给出了重整气体燃料的组分和重整率随工况的变化情况;根据实际测量的重整气体组分,回归整理了重整器内部的化学反应式;模拟试验还为仿真计算模型提供了计算边界条件,并利用试验结果修正了仿真计算模型。仿真计算模型中采用了叁维非稳定K-ε湍流模型;模拟了重整器内部的化学反应;所构建的乙醇重整器的计算模型能够初步模拟重整器的工作过程,可以描述重整气体燃料的组分和重整率随工况(温度、和流量)的变化情况。所构建的仿真模型应用于乙醇重整发动机上重整器的仿真计算。采用了简化的U形管几何模型,利用乙醇重整发动机试验结果确定了计算边界条件和初始参数;乙醇重整发动机上重整器的仿真计算表明:随着壁面温度、入口温度和流量的提高,重整器的重整效率会有所提高;壁面温度、入口温度和流量升到一定程度,重整器的重整效率不再提高;重整器入口温度及流量对重整器的重整效率的影响很大,壁面温度对重整率的影响比较小;随着重整反应的进行,重整器内部温度开始有所降低,当反应达到一定程度的时候,出口处的温度会有所提高。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2009-04-01）
重整器论文开题报告
（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：
随着微电子集成技术的不断进步,电子产品的体积越来越小,电源微型化成为一种发展趋势。燃料电池具有尺寸下、质量轻、能量密度高等特点,在便携式电源领域有很广阔的应用前景。而微型甲醇重整器制氢具有CO含量低、H2浓度高、反应条件温和等优点,适合为燃料电池提供移动氢源。但是目前微型甲醇重整器存在催化剂分布不均匀、利用率低、易脱落等问题,因此本文针对微流道甲醇重整器中催化剂的担载方式、制备工艺以及重整反应参数进行研究。本文首先对平行流道结构的甲醇重整器建立模型,对重整反应的一些条件进行模拟仿真,找到重整器性能变化的规律,为后续试验提供一些理论依据;然后对微型甲醇重整器结构进行设计,并且搭建催化剂性能测试平台;接着对催化剂的担载方式进行实验研究,讨论粘结剂、铝合金载体表面处理对催化剂性能的影响,找到一种催化剂分布均匀、吸附性好、催化剂性能高的担载方式,以提高微型甲醇重整器中反应物、催化剂的利用率以及其稳定性;最后对铜基催化剂的制备工艺进行研究,主要探讨了沉淀剂、沉淀方式、煅烧温度以及催化剂原子比等因素对催化剂性能的影响。通过实验得出当皂土含量为10%,铝合金载体表面微弧氧化生长一层陶瓷膜时,催化剂在载体表面的分散性、附着性最好。当沉淀剂为碳酸钠,沉淀方式为反加法,煅烧温度为450℃,铜锌铝原子比为6:3:1时制备的铜基催化剂性能最好。当反应温度为240℃,甲醇燃料供给速率为28.5mg/min时,甲醇的转化率达到95%以上,CO含量不到1%,满足质子交换膜燃料电池对氢源的需求。
（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。
重整器论文参考文献
[1].陈俊宇.微型甲醇水蒸气重整器结构设计研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[2].脱艳景.微型甲醇重整器陶瓷膜载体铜基催化剂的制备[D].哈尔滨工业大学.2016
[3].朱婉,左承基.废气柴油重整器预混合过程的数值模拟[J].内燃机与动力装置.2015
[4].朱月峰,孙杰,张静静,李吉刚,周添.微型重整器中Ni基催化剂上的甲烷水蒸气重整研究[C].第17届全国固态离子学学术会议暨新型能源材料与技术国际研讨会论文集.2014
[5].赵洋.基于泡沫金属的甲醇水蒸气微型重整器设计[D].哈尔滨工业大学.2014
[6].聂利.基于铝合金的微型甲醇重整器结构设计研究[D].哈尔滨工业大学.2014
[7].茹浩磊,王家海.固体氧化物燃料电池发电系统中重整器的设计与测试[J].化学工程与装备.2013
[8].句丙杰.燃料重整器的设计及重整气对内燃机性能影响的试验研究[D].北京工业大学.2013
[9].杨国刚,岳丹婷,吕欣荣,袁金良.甲烷入口条件对紧凑型重整器燃烧管道化学反应与产热特性影响[J].工程热物理学报.2011
[10].吴建强.乙醇重整燃料发动机的重整器性能仿真研究[D].武汉理工大学.2009