液相连续弧放电等离子体转化甲醇制氢研究
编号:6
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更新:2025-08-11 15:17:13 浏览:242次
口头报告
摘要
氢能作为实现碳中和的关键能源载体,以其零碳燃烧特性和高能量密度而被赋予变革全球能源结构的战略意义。然而,氢气固有的低密度和强渗透性导致储运成本高昂且基础设施要求严苛,严重制约其规模化应用。以甲醇为液态氢载体,可利用成熟的化工管网实现安全、低成本的氢能输配。液态甲醇的非热等离子体重整为氢气的快速、灵活生成提供了途径,但传统液相放电的等离子体反应体积通常较小。本研究创新性地开发了一种液相连续弧放电结构,能够在不同进气条件下,直接在甲醇液体中引发滑动弧放电等离子体,连续产生大体积等离子体以实现甲醇转化制氢。与传统针-针结构的液相放电反应器相比,液相连续弧放电等离子体首先在两根发散电极间隙最小处引发,并沿电极向上传播;当传播至电极顶端间隙最大处时等离子体熄灭,随后迅速再次引发,从而循环生成厘米级的等离子体通道。该结构的等离子体有效放电时间占空比高达90%,远高于顶端间距相同的针-针放电等离子体;同时,其等离子体体积显著大于放电占空比同样较高的窄间距针-针放电等离子体。这种大体积等离子体与高占空比的协同效应驱动了优异的氢气产出性能,在320 W功率条件下实现了3 L/min的氢气产量,对应的产氢能耗为1.78 kWh/m³。本研究证明了液相连续弧放电等离子体作为液体燃料重整的有效策略,为分布式制氢提供了可行的技术途径。
稿件作者
王全礼
大连海事大学
信延彬
大连海事大学
孙冰
大连海事大学
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