褐煤超临界水气化制H<sub>2</sub>的实验研究

洪至康; 廖传华; 朱跃钊

doi:10.3969/j.issn.2096-1553.2019.05.009

CN 41-1437/TS ISSN 2096-1553

褐煤超临界水气化制H₂的实验研究

洪至康 , 廖传华 , 朱跃钊

洪至康, 廖传华, 朱跃钊. 褐煤超临界水气化制H2的实验研究[J]. 轻工学报, 2019, 34(5): 61-67. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.05.009

引用本文: 洪至康, 廖传华, 朱跃钊. 褐煤超临界水气化制H2的实验研究[J]. 轻工学报, 2019, 34(5): 61-67. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.05.009

HONG Zhikang, LIAO Chuanhua and ZHU Yuezhao. Experimental study on the hydrogen production by gasification of lignite in supercritical water[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(5): 61-67. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.05.009

Citation: HONG Zhikang, LIAO Chuanhua and ZHU Yuezhao. Experimental study on the hydrogen production by gasification of lignite in supercritical water[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(5): 61-67. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.05.009

褐煤超临界水气化制H₂的实验研究

南京工业大学机械与动力工程学院, 江苏南京 211816

作者简介: 洪志康(1994-),男,安徽省芜湖市人,南京工业大学硕士研究生,主要研究方向为新能源技术.;

中图分类号: TK91

Experimental study on the hydrogen production by gasification of lignite in supercritical water

College of Mechanical and Power Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211816, China
Received Date: 2018-12-03

CLC number: TK91

摘要: 以褐煤为原料，采用间歇式高温高压反应釜，考察不同反应温度、反应压力和水煤质量比对褐煤超临界水气化制H₂产率的影响，再对加入不同质量分数的Fe粉、Ni粉对制H₂的催化效果进行研究.结果表明，反应温度的提高可以在很大程度上提高H₂的产率，适宜的反应温度为405℃；反应压力对制H₂的影响效果不明显，但较高的反应压力会略提高CH₄的产率，适宜的反应压力为23 MPa；较高的水煤质量比有利于产生H₂，但成本也会随之提高，适宜的水煤质量比为10：1；金属催化剂Fe粉和Ni粉的加入可明显提高H₂的产率，当质量分数较低时，Ni粉的催化效果优于Fe粉，当质量分数较高时，Fe粉的催化效果更好.
- 褐煤 /
- 超临界水 /
- 气化 /
- H₂产率 /
- 催化效果
Abstract: The effect of different reaction temperature, reaction pressure and the ratio of water to lignite on the H₂ production by gasification of lignite in supercritical water was investigated by using lignite as raw material and intermittent high temperature and high pressure reactor. Then, the catalytic effect of Fe powder and Ni powder with different mass fractions on the production of H₂ was studied separately. The experimental results showed that the increase of reaction temperature could greatly improve the yield of H₂. The suitable reaction temperature was 405℃. The effect of reaction pressure on H₂ production was not obvious, but the higher reaction pressure would slightly increase the yield of CH₄, the appropriate reaction pressure was chosen as 23 MPa; higher ratio of water to lignite was conducive to the production of H₂, but the cost would also increase, the appropriate ratio of water to lignite was selected as 10:1; the addition of metal catalyst Fe powder and Ni powder could significantly improve the yield of H₂. When the mass fraction was low, the catalytic effect of Ni powder was better than that of Fe powder. When the mass fraction was higher, the catalytic effect of Fe powder was better.
- lignite /
- supercritical water /
- gasification /
- hydrogen yield /
- catalytic effect
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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

1.
沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳 110142

洪至康, 廖传华, 朱跃钊. 褐煤超临界水气化制H2的实验研究[J]. 轻工学报, 2019, 34(5): 61-67. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.05.009

引用本文: 洪至康, 廖传华, 朱跃钊. 褐煤超临界水气化制H2的实验研究[J]. 轻工学报, 2019, 34(5): 61-67. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.05.009

褐煤超临界水气化制H₂的实验研究

作者简介:洪志康(1994-),男,安徽省芜湖市人,南京工业大学硕士研究生,主要研究方向为新能源技术.

南京工业大学机械与动力工程学院, 江苏南京 211816

收稿日期: 2018-12-03

关键词:

摘要: 以褐煤为原料，采用间歇式高温高压反应釜，考察不同反应温度、反应压力和水煤质量比对褐煤超临界水气化制H₂产率的影响，再对加入不同质量分数的Fe粉、Ni粉对制H₂的催化效果进行研究.结果表明，反应温度的提高可以在很大程度上提高H₂的产率，适宜的反应温度为405℃；反应压力对制H₂的影响效果不明显，但较高的反应压力会略提高CH₄的产率，适宜的反应压力为23 MPa；较高的水煤质量比有利于产生H₂，但成本也会随之提高，适宜的水煤质量比为10：1；金属催化剂Fe粉和Ni粉的加入可明显提高H₂的产率，当质量分数较低时，Ni粉的催化效果优于Fe粉，当质量分数较高时，Fe粉的催化效果更好.