摘要: |
汽车工业的发展给社会能源、环境等带来越来越大的压力,为此,世界各国都加强了代用燃料汽车的研究,作为代用燃料的一种,氢气是一种理想的洁净燃料,甲醇因便于储存、易于重整、不含硫等优良的物理化学性质而成为首选的化学储氢物质,而且我国是一个煤资源很丰富的国家,以煤制取甲醇的技术已较成熟,生产成本也较低,因此,甲醇裂解成H2、CO混合气提供了一个简单而经济的H2、CO来源。
本文介绍了课题研究的背景和意义及国内外研究的进展与状况,确定了本课题的主要研究内容。首先对汽车废气能量进行了分析,提出利用汽车尾气能量进行车载甲醇在线裂解,提供发动机能量的新工艺。这种工艺既克服了其它代用燃料能量不足和尾气污染依然存在的弊病,又克服了电动汽车能量转化成本太高的缺点;具有优良的性价比。其次,在分析了甲醇催化裂解的基本原理后,结合本实验室自主开发的高效裂解催化剂,以及汽车使用的特殊性。通过各种换热方式的对比,采用了目前效率最好的传热元件--热管,并且介绍了热管的原理和特征,热管是一种借助于工质的相变进行传递的换热元件,它具有高导热性、优良的等温性、传递方向可逆性、小温差下的高传热能力等特点,通过热力计算,设计出结构紧凑的、适合车载的甲醇汽化器和甲醇裂解反应器;并且介绍了针对本设计的结构优化与完善软件。论文的最后指出了设计过程中遇到的问题、存在的不足之处及今后的研究方向。
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