太陽(yáng)能ZnO熱解和CH-,4--ZnO重整兩步熱化學(xué)循環(huán)制氫分析.pdf

1、太陽(yáng)能兩步熱化學(xué)循環(huán)制氫是指利用太陽(yáng)能聚光器聚集太陽(yáng)能產(chǎn)生高溫，推動(dòng)化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)兩步循環(huán)制氫的方法。ZnO熱解和CH<,4>-ZnO重整是目前研究最多的兩種兩步熱化學(xué)循環(huán)制氫方法。 作者對(duì)太陽(yáng)能ZnO熱解和CH<,4>-ZnO重整兩步熱化學(xué)循環(huán)制氫系統(tǒng)進(jìn)行了分析，分別計(jì)算了兩者的系統(tǒng)效率，進(jìn)行了對(duì)比，并以文獻(xiàn)中提出的SynMet太陽(yáng)能反應(yīng)器為基礎(chǔ)，利用CFX軟件計(jì)算并分析了腔體溫度、反應(yīng)物進(jìn)口速度和CH<,4>-Ar體積比對(duì)C

2、H<,4>-ZnO制氫反應(yīng)效率的影響。 根據(jù)對(duì)這兩種制氫系統(tǒng)的分析，當(dāng)太陽(yáng)輻射聚焦比增大時(shí)，系統(tǒng)效率都隨之升高。對(duì)于ZnO熱解制氫系統(tǒng)，系統(tǒng)效率最高為25％。對(duì)CH<,4>-ZnO制氫系統(tǒng)而言，經(jīng)過分離裝置后，Zn直接進(jìn)入燃料電池所得到的系統(tǒng)效率要高于Zn進(jìn)入水解反應(yīng)器所得到的系統(tǒng)效率，其最大差別約為5．7％，最高效率為42．4％，并且，在對(duì)外做功相同的情況下，這種系統(tǒng)釋放的CO<,2>比直接采用CH<,4>與O<,2>燃燒產(chǎn)生