天然气重整制氢过程的几个关键基础问题

作为新型分布式能源，以天然气等为燃料的质子交换膜燃料电池（PEMFC）固定电站技术具有效率高和环境友好的优势，但也有寿命较短、稳定性较差以及不具备制冷能力等不足之处。为了提高其寿命和稳定性并首次赋予制冷能力，申请者针对PEMFC固定电站系统中的重整制氢过程，提出了包括深度脱硫、CO深度去除以及制冷新方法在内的创新性重整制氢技术。作为重要的基础理论研究，本项目围绕该新技术凝练出了反应动力学方面的三个关键基础问题：一、以将加氢过程与吸附过程融于一体为特征的深度脱硫过程的反应机理及动力学特性；二、以二段CO选择性甲烷化耦合为特征的重整气CO深度去除过程的反应机理及动力学特性；三、以将重整过程与吸收式制冷循环融于一体为特征的制冷循环发生过程的重整热梯度利用原理与热质传递规律及数理模型。本项目的实施将有助于我国掌握PEMFC固定电站系统的基础理论及其关键技术的自主知识产权，进而推动在我国的产业化。