【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TQ116.2
【目录】：
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 前言10-11
- 第一章 文献综述11-34
- 1.1 氢能源的特点和优越性11-12
- 1.2 氢气生产的主要工艺方法12-19
- 1.2.1 电解水制氢12-13
- 1.2.2 天然气制氢13-15
- 1.2.2.1 甲烷蒸汽重整制氢13-14
- 1.2.2.2 甲烷部分氧化重整制氢14-15
- 1.2.2.3 甲烷自热重整制氢15
- 1.2.3 甲醇制氢15-17
- 1.2.4 生物质制氢17-19
- 1.2.4.1 生物法制氢18
- 1.2.4.2 热化学法制氢18-19
- 1.2.5 太阳能制氢19
- 1.3 太阳能-氢能系统19-24
- 1.3.1 太阳能概述19-20
- 1.3.2 太阳能制氢工艺20-23
- 1.3.2.1 太阳能电解水制氢20
- 1.3.2.2 太阳能热化学制氢20-21
- 1.3.2.3 太阳能光化学制氢21
- 1.3.2.4 太阳能光催化分解水制氢21-22
- 1.3.2.5 太阳能热解水制氢22-23
- 1.3.2.6 光合作用制氢23
- 1.3.3 太阳能-氢能系统的科学性23-24
- 1.3.4 太阳能-氢能系统的经济性24
- 1.4 太阳能甲烷蒸汽重整制氢过程24-29
- 1.4.1 熔融盐的特性及研究24-27
- 1.4.1.1 熔融盐的特性24-25
- 1.4.1.2 熔融盐的研究与应用25-27
- 1.4.2 太阳能甲烷重整制氢27-29
- 1.4.2.1 太阳能甲烷制氢概述27
- 1.4.2.2 太阳能甲烷制氢设备及流程27-29
- 1.5 模拟用软件介绍29-32
- 1.5.1 Aspen Plus 软件介绍30
- 1.5.2 Aspen 软件在化工科研生产中的应用30-32
- 1.6 本课题研究的意义、目的和内容32-34
- 1.6.1 本课题的意义和目的32
- 1.6.2 本课题的研究内容32-34
- 第二章 甲烷蒸汽重整制氢过程的模拟与优化34-52
- 2.1 甲烷重整制氢过程简介34-36
- 2.1.1 甲烷蒸汽重整反应原理34
- 2.1.2 影响甲烷蒸汽重整反应的主要因素34-35
- 2.1.3 甲烷蒸汽重整制氢工艺流程35-36
- 2.2 模拟过程36-40
- 2.2.1 模型建立36-39
- 2.2.2 物性方法选择39-40
- 2.2.3 部分物流输入40
- 2.3 模拟结果与分析40-47
- 2.3.1 模型选择对模拟结果的影响40-41
- 2.3.2 水碳比对氢气产率及氢气产量的影响41-44
- 2.3.3 温度对氢气产率的影响44-46
- 2.3.3.1 温度对重整反应器氢气产率的影响44-45
- 2.3.3.2 温度对变换反应器氢气产率的影响45-46
- 2.3.4 压力对氢气产率的影响46-47
- 2.4 系统优化47-51
- 2.4.1 多重整反应器串联47-49
- 2.4.2 单反应器回流49-51
- 2.5 本章小结51-52
- 第三章 太阳能甲烷重整制氢过程的模拟研究52-64
- 3.1 模拟流程的建立52
- 3.2 外供热对甲烷水蒸气重整反应的影响52-56
- 3.2.1 恒定条件下外供热对甲烷转化率的影响53-54
- 3.2.2 不同系统进水量时外供热对甲烷转化率的影响54-55
- 3.2.3 不同压力时外供热对甲烷转化率的影响55-56
- 3.3 太阳能供热量对甲烷重整制氢过程的影响56-62
- 3.3.1 甲烷燃烧过程的模拟57-60
- 3.3.1.1 模型建立57
- 3.3.1.2 反应器温度对过程放热量的影响57-58
- 3.3.1.3 反应器压力对过程放热量的影响58-59
- 3.3.1.4 甲烷流量对过程放热量的影响59-60
- 3.3.2 太阳能供热量大小对制氢过程的影响60-62
- 3.3.2.1 太阳能供热比例对甲烷转化率的影响60-61
- 3.3.2.2 太阳能供热比例对二氧化碳排放量的影响61-62
- 3.4 本章小结62-64
- 第四章 主要结论与展望64-66
- 4.1 主要结论64-65
- 4.2 展望65-66
- 参考文献66-70
- 致谢70-71
- 攻读学位期间发表的学术论文目录71-72
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