含水乙醇重整燃料發(fā)動(dòng)機(jī)用催化劑試驗(yàn)研究.pdf

1、含水乙醇屬于可再生的生物質(zhì)能源，其重整后作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料污染小，成本低，且可實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒，因此在發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用前景十分廣闊。適于發(fā)動(dòng)機(jī)用重整催化劑是制約含水乙醇重整技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。
　　 本論文的主要內(nèi)容是對(duì)含水乙醇重整燃料發(fā)動(dòng)機(jī)用催化劑進(jìn)行研究。首先從熱力學(xué)角度分析了含水乙醇重整反應(yīng)的機(jī)理，介紹了含水乙醇重整燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給系統(tǒng)的組成及其工作原理；然后在學(xué)習(xí)催化劑理論知識(shí)及各種含水乙醇重整用催化劑組成及制備方法

2、的基礎(chǔ)上，總結(jié)了不同化學(xué)組成和制備方法對(duì)催化劑的催化性能的影響和常用的Cu基、Ni基、Co基催化劑各自的特點(diǎn)和應(yīng)用前景；最后著重就現(xiàn)有的Cu基、Ni基以及NiMnFe催化劑進(jìn)行了性能模擬試驗(yàn)和發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)研究，結(jié)果表明：
　　 Cu基催化劑在模擬臺(tái)架上測(cè)得的氣體選擇性較好，但是重整率很低，且催化活性由于催化劑粉化、高溫?zé)Y(jié)等原因衰減很快；應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)能耗較高，但是排放性能最好；粉化現(xiàn)象和載體有很大的關(guān)系。
　　 Ni

3、基催化劑在模擬臺(tái)架上測(cè)得重整率與低溫重整性能均較好，且隨溫度升高反應(yīng)更加徹底，但是氫氣選擇性較差，且由于使用甲烷化載體積碳很嚴(yán)重；應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)能耗最低，但是排放不盡理想：NOx高于銅基，THC則在幾種重整氣的燃燒結(jié)果中為最高。
　　 NiMnFe催化劑在Ni基催化劑基礎(chǔ)上加入了Mn和Fe，在模擬臺(tái)架上測(cè)得起活溫度上升，重整率略有下降，氣體選擇性沒有改觀，積碳情況稍有改善，但是還是會(huì)造成重整器的堵塞；應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)能耗略高于Ni

4、基，NOx和THC排放處于Ni基和Cu基之間。
　　 模擬試驗(yàn)中Ni基、Cu基混裝試驗(yàn)測(cè)得的結(jié)果顯示重整率和低溫活性改善不明顯，但氫氣選擇性明顯改善，值得進(jìn)一步研究。
　　 從整體上看，Cu基催化劑在使用溫度下會(huì)發(fā)生燒結(jié)致使催化性能快速衰減，Ni基催化劑會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重積碳而使重整反應(yīng)無法繼續(xù)進(jìn)行，NiMnFe催化劑所做的改進(jìn)也沒能從根本上解決積碳問題。
　　 因此，現(xiàn)有的Cu基、Ni基、NiMnFe催化劑都