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新工艺裂解甲烷产生氢气 不排放二氧化碳

2018-02-24 21:03 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论
标签:尚难 ii8d bm赌博网站

天然气在美国能源消耗当中所占比例超过28%。天然气主要成分是甲烷,是一种广泛使用的化石燃料,而且是全球二氧化碳水平上升及由产生气候变化的主要罪魁祸首。为了解决这个问题,高级可持续发展研究所(IASS)和卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究人员已经开发出一种方法提取甲烷的能量部分,即氢气,不会产生二氧化碳。这一过程称为“甲烷裂解”,甲烷分子在温度超过750℃的情况下,裂解成为氢和碳,无有害排放物。甲烷裂解的概念已经存在了几十年,但转化率低,且对设备会造成碳堵塞。

研究人员在裂解过程中使用基于液态金属技术的新型1.2米高(4英尺)反应器设计,由石英和不锈钢制成。细甲烷气泡被注入到熔融锡列当中。因为它们上升到表面,碳被分离出来,并沉积为粉末在反应器的顶端,避免形成微粒状碳粉末堵塞设备,同时将反应器的设计得更加抗腐蚀。

测试显示,在在1200℃,反应器产生的氢转化率在78%,而且连续操作,持续两周,因此最终反应器有希望达到工业规模,这将通过所产生的氢气来供电。研究表明,甲烷裂化相当于水的电解,每单位氢气的二氧化碳排放量,且比蒸汽甲烷重整技术降低50%以上。初步计算表明,该技术每千克氢气的成本是2-3.5美元(目前德国天然气价格)。这项研究的下一阶段将集中于优化反应器设计,并逐步扩展到增加氢气流量方面。

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