以直馏柴油为原料研究柴油自热重整制氢技术。采用等体积分段浸渍法制备了贵金属催化剂PtLaCe／Al2O3，并在柴油全分析的基础上，通过单因素实验和正交实验考察并分析了PtLaCe／Al2O3催化剂上各因素对柴油白热重整制氢的影响，优化了工艺条件。在催化剂床层人口温度700℃，柴油液空速0．24h^-1，水碳比8，氧碳比0．6的适宜操作条件下，每mol柴油可产生氢气25．4mol。

结合工程实例,论述了焦炉煤气变压吸附制氢技术的基本原理、工艺流程及应用效果.

焦炉煤气中含有丰富的氢气，约占55％(V％)，早期焦炉煤气主要用作工业和民用燃料，宝贵的氢气资源被浪费掉。而轧钢、化工合成工业又需要高纯度氢气作为冷轧钢板保护气及合成化工基本原料。制取氢气的传统方法为电解水或氨裂解，该法因成本高、投资大，难以推广应用。为解决氢气来源并探索其最合理经济的制取方法，各国都在不懈研究着。

本文阐述了甲烷催化制氢气的工艺以及在林产化工产品氢化松香生产中的应用，有很好经济前景。

介绍了固定式质子交换膜燃料电池用氢气的各种天然气重整方法,其中包括水蒸气重整法、自热重整法和化学闭合燃烧法。同时简述了氢气进一步纯化的水煤气变换反应、选择氧化、变压吸附和气体膜分离脱一氧化碳的方法。通过上述重整和提纯的处理,最终能制备出满足固定式质子交换膜燃料电池要求的氢气。

将煤简化为纯碳,采用Aspen软件,对煤一步制氢工艺中不同温度、压力及不同进料比等工况进行了计算,分析了温度、压力及不同进料比对最终产物的影响。

为提高玉米秸秆的产氢能力,实验研究了蒸汽爆破预处理、硫酸预处理、氢氧化钠预处理、盐酸预处理和酸化(碱化)气爆预处理5种预处理方法对玉米秸秆发酵产氢能力的影响。结果表明,预处理可以将秸秆中相当一部分纤维素和半纤维素水解生成还原糖,其中质量分数为0.8%的H2SO4酸化汽爆预处理对秸秆的水解效果最好。在固-液比1∶10、H2SO4质量分数0.8%、保持微沸状态30min的处理条件下,秸秆的糖含量达到最大值24.57%,最大氢气产量为141mL/g。

由于化石燃料本身的不可持续性,以及燃烧化石燃料释放的大量CO2产生的温室效应、环境污染等严重的全球性问题,构建洁净的、环境友好的、非化石燃料的可再生新能源体系,已经成为世界各国高度关注的焦点和重大战略。太阳能由于其取之不竭、洁净无污染、可再生等优点,必将在未来的新能源开发中占据举足轻重的地位。而氢能具有高燃烧值、燃烧产物是水无环境污染等优点,因此,利用自然界丰富的太阳能光催化制氢作为可持续发展的新能源途径之一,正日益受到国际社会的高度关注。本文简要综述了近年来这一研究领域的一些重要进展

氢能源是一种二次能源,要靠相应的生产来获得.利用生物质制氢可分为热化工转化和微生物制氢2类.利用有机废水生物制氨的研究我国已处于世界领先地位.未来社会人们日益增长的氢能需求是任何单一的制氢技术所不能满足的,需要多种制氢技术互为补充,低成本、环保的制氢技术的开发与利用非常必要,文章介绍了未来社会氢能的开发与利用情景,最后对氢能发展进行了展望.

利用硫酸、氢碘酸和碘配制混合溶液研究了反应温度和溶液配比对Bunsen反应分层现象及副反应的影响.实验结果表明:水量越大,出现分层所需的I2摩尔分数就越大,而温度对分层现象的影响不大,出现分层所需的I2摩尔分数随温度升高略有减少;I2摩尔分数和水量的增加有利于抑制Bunsen反应副反应的发生而温度的增加会促进副反应的发生.

利用厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB),对生活垃圾堆肥厂初期渗滤液的厌氧生物发酵制氢启动特性进行了研究,探讨了反应器对渗滤液中COD、总氮、总磷的去除效果和产氢能力.结果表明在中温35℃±1℃,有机负荷1.4~16.7 g/(L.d),pH为5.0~5.5的条件下,经过20 d的适应期后,EGSB反应器可以实现连续稳定产氢.在水力停留时间为30 h

介绍了国内外已使用氢气回收净化装置的流程配置,使用特性。比较分析了使用过程中各种氢气净化系统的优点和不足,提出了合理选用氢气净化系统的建议。

介绍了我国氯碱行业副产氢气情况,提出了氢气的回收技术及利用方向。

氯碱氢气的净化回收

为了探究硫化氢高温裂解制取氢气机理,对其建立动力学模型,并将动力学模拟结果和试验数据以及热力学计算结果进行了比较,所建立的动力学模型能够较好地模拟硫化氢的高温裂解制氢过程,与试验数据以及热力学计算结果比较吻合。

氢能是世界公认的绿色清洁能源。氢能经济的实现面临三大难题:氢的大量廉价制取、高效安全的储存和输送、规模经济的应用[1]。新型制氢、储氢材料和技术的开发已成为当今可再生能源领域研究的热点课题[2]。近年来,在基于硼氢化合物的制氢/储氢一体化技术方面,急需寻找高效廉价

介绍了湿法脱硫、半干法脱硫、干法脱硫等几种技术比较成熟、应用广泛的典型脱硫技术,说明了脱硫技术的评价指标和选用原则。

研究了金属壁载PdZn/Al2O3/FeCrAl催化剂在不锈钢平板式微型制氢反应器中对甲醇水蒸气重整制氢的催化性能.结果表明,在反应温度为350℃,甲醇GHSV=1·6L/(g·h),水/醇摩尔比为1·2时,甲醇转化率可达100%,H2选择性达99%以上,出口CO含量低于0·5%,同时催化剂具有很好的稳定性.

采用溶胶-凝胶技术制备了纳米TiO2和一系列稀土离子掺杂的TiO2光催化剂,通过X射线衍射、透射电镜及N2吸附等技术对其进行了表征,考察了样品光催化分解水制氢的性能.结果表明,稀土离子掺杂有效抑制了TiO2粒子的生长,提高了粒子的分散性,增大了催化剂的比表面积,从而大幅度提高了其光催化分解水制氢的性能

利用原位红外漫反射技术(DRIFTS)对抗硫中毒催化剂Pt/Ce0.8Gd0.2O1.9(Pt/CGO)上CO吸附、CO/噻吩共吸附以及CO/H2S顺序吸附进行了研究,并与Pt/Al2O3催化剂进行了比较.CO吸附实验表明,1.6%Pt/CGO-800(800℃焙烧)上CO的红外特征吸收峰在2104cm-1,与1.6%Pt/Al2O3-500上CO的红外特征吸收峰(2070cm-1)相比

构造了煤制氢新工艺系统,对新工艺气化过程热效应进行了分析,结果表明降低压力和提高温度在热力学上有利于气化反应的进行。根据热力学分析结果,对系统中气化炉热效应和整个系统的热效率进行了模拟计算,得出:该工艺可以提高单位原料煤的产气量,煤气中有效成分含量高,有效的利用了煤炭资源,系统的热效率可以达到90.65%。

创新研制了一种结构紧凑、性能高效的套管式微型制氢反应器;可在室温下自启动,甲醇重整制氢过程自热运行;考察了物流分布对反应器性能的影响,应用FLUENT软件对物流分布进行了数值计算,试验结果表明,重整物流分布均匀与否对反应器性能有很大影响;通过改善入口分布器的结构,可以显著提高反应器性能,甲醇转化率最高达到96.4%,产生重整气最大流量为125 L/h,反应器单位体积产氢率为0.61 m3/(h.L)。

氢能是理想的清洁能源,生物制氢技术的研究和开发已成为当前一个研究热点。许多细菌在厌氧条件下发酵复杂的有机化合物,同时产生H2。本文选择了来自同一活性污泥样品的3株有较高产氢能力的发酵细菌,采用生化和电镜技术对其形态学特征进行了观察比较,并进一步比较研究了在不同pH值条件下,它们产氢量、细菌生长量、液相发酵产物组成的变化和差异。

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP),聚乙烯醇(PVA)和聚乙二醇(PEG4000)为保护剂分别制备了Au-Pd/CeO2催化剂,考察了不同保护剂对甲醇部分氧化性能的影响,并运用XRD、TPD和TPR等手段对催化剂进行了表征。

采用PVP保护乙醇还原法(ER)和沉积沉淀法(DP)制备了Au-Pd/CeO2催化剂,研究了催化剂的制备方法对甲醇部分氧化性能的影响,并运用XRD,TPD和TPR等手段对催化剂进行了表征。结果表明,Au-Pd/CeO2(DP)催化剂有较高的催化活性和氢气选择性,623 K时甲醇完全转化,氢气选择性高达38.7%。与Au-Pd/CeO2(ER)催化剂相比,Au-Pd/CeO2(DP)催化剂形成的AuxPdy粒径较小,分散性较好,对甲醇的吸附量较大和吸附温度较低,同时Au-Pd与载体的相互作用较强。

分析了中国石化海南炼油化工股份公司炼油厂的氢气平衡和含氢干气情况,探讨了从全厂含氢干气中回收氢气的技术方案。根据该厂氢气管网和设备情况,确定膜分离的操作压力为2.5MPa,膜分离产品氧压力为0.8 MPa或0.3 MPa两个压力等级,选择“VPSA(抽真空变压吸附分离技术)+膜分离“、膜分离处理全部含氢干气两种技术方案,进行运行成本、氢气回收率和投资比较。

对目前甲醇吹除气中氢回收的两种方法进行了比较、分析。

甲醇被认为是安全、价廉、易操作的储氢材料,它的来源不依赖于石油,是目前、也将是未来中小规模制氢的重要原料,在燃料电池中有重要应用。等离子体法甲醇制氢可不用催化剂,可在很低环境温度、极短时间、较小反应空间内引发反应,生成氢气,是多变条件下小规模生产氢气的理想选择。本论文研究在电晕放电形式下甲醇分解制氢的反应特性,模拟甲醇分解的主反应过程和副反应过程,为设计等离子体甲醇制氢工艺提供理论基础。

本文根据碳纤维生长活性对催化剂的要求设计了催化剂及其制备条件。以多组份共沉淀制备的Feitknecht 化合物为母体,经过煅烧、还原制得准晶态、还原后金属颗粒大小为几到十几纳米的、高活性的镍基催化剂。对甲烷催化裂解制氢和生产碳纳米纤维两个过程耦合的可能性进行了研究。对碳纳米纤维的生长过程、形态、机理及其性质和初步应用进行了探索。