Metanolin uudistaja - Methanol reformer

Metanoli reformerin on laite, jota käytetään kemian tekniikan , erityisesti alueella polttokennojen teknologia, joka voi tuottaa puhdasta vetyä kaasua ja hiilidioksidia saattamalla metanoli ja vesi (höyry) seos.

${\ displaystyle \ mathrm {CH_ {3} OH _ {(g)} + H_ {2} O _ {(g)} \; \ longrightarrow \; CO_ {2} +3 \ H_ {2} \ qquad} \ Delta H_ {R \ 298} ^ {0} = 49,2 \ \ mathrm {kJ / mol}}$

Metanoli muuttuu vedeksi ja hiilidioksidiksi paineen ja lämmön vaikutuksesta katalyytin kanssa .

Teknologia

Seosta, jossa oli vettä ja metanolia molaarinen pitoisuus suhteessa (vesi: metanoli) ja 1,0-1,5 paineistetaan noin 20 bar , höyrystetään ja kuumennetaan lämpötilaan 250-360  ° C . Syntynyt vety erotetaan käyttämällä paineenkääntöadsorptiota tai vetyä läpäisevää kalvoa, joka on valmistettu polymeeristä tai palladiumseoksesta .

Tämän prosessin suorittamiseksi on kaksi perusmenetelmää.

• Vesi-metanoliseos viedään putken muotoiseen reaktoriin, jossa se joutuu kosketuksiin katalyytin kanssa. Vety erotetaan sitten muista reaktanteista ja tuotteista myöhemmässä kammiossa joko paineen heilahdusadsorptiolla (PSA) tai käyttämällä kalvoa, jonka suurin osa vedystä kulkee. Tätä menetelmää käytetään tyypillisesti suurempiin, ei-liikkuviin yksiköihin.
• Toisessa prosessissa on integroitu reaktiokammio ja erotuskalvo, kalvoreaktori . Tässä suhteellisen uudessa lähestymistavassa reaktiokammio tehdään sisältämään korkean lämpötilan vetyä läpäiseviä kalvoja, jotka voidaan muodostaa tulenkestävistä metalleista , palladiumseoksista tai PdAg-päällystetyistä keraamisista aineista . Vety erotetaan siten reaktiokammiosta reaktion edetessä. Tämä puhdistaa vetyä ja reaktion jatkuessa lisää sekä reaktionopeutta että uutetun vedyn määrää.

Kummassakin mallissa kaikki vety ei poistu tuotekaasuista (raffinaatti). Koska jäljellä oleva kaasuseos sisältää edelleen merkittävän määrän kemiallista energiaa, se sekoitetaan usein ilman kanssa ja poltetaan lämmön tuottamiseksi endotermistä reformointireaktiota varten.

Hyödyt ja haitat

Metanoliuottimia käytetään kiinteiden polttokennojärjestelmien tai vetypolttokennokäyttöisten ajoneuvojen komponenttina (katso Reformoidut metanolipolttokennot ). Daimler-Chrysler esitteli prototyypin, NECAR 5: n , vuonna 2000. Uudistimella varustetun ajoneuvon ensisijainen etu on, että se ei tarvitse paineistettua polttoainesäiliötä vetypolttoaineen varastointiin; sen sijaan metanolia varastoidaan nesteenä. Tämän logistiset vaikutukset ovat suuret; paineistettua vetyä on vaikea varastoida ja tuottaa. Tämä voi myös auttaa vähentämään yleisön huolta vedyn vaarasta ja tekemään siten polttokennokäyttöisistä ajoneuvoista houkuttelevampia. Metanoli, kuten bensiini , on kuitenkin myrkyllistä ja (tietysti) syttyvää. PdAg-kalvon hinta ja sen alttius lämpötilan muutoksille aiheuttamalle vahingolle muodostavat esteen adoptiolle.

Kun taas vety teho tuottaa energiaa ilman CO ₂ , metanoli reformointiyksikön luo kaasun sivutuotteena.

Metanoli (valmistettu maakaasusta), jota käytetään tehokkaassa polttokennossa, vapauttaa ilmakehässä vähemmän CO ₂ : ta kuin bensiini.

Viitteet

• Emonts, B. et ai .: Pienikokoinen metanoliuutintesti polttokennokäyttöisillä kevyillä hyötyajoneuvoilla , J.Power Sources 71 (1998) 288-293
• Wiese, W. et ai .: Metanolihöyryreformointi polttokennojen käyttöjärjestelmässä , J.Power Sources 84 (1999) 187-193
• Peters, R. et ai .: Metanolikonseptin tutkimus ottaen huomioon dynamiikan ja pitkäaikaisen vakauden erityiset vaikutukset polttokennokäyttöisissä henkilöautoissa käytettäväksi , J.Power Sources 86 (1999) 507-514

Katso myös

• Höyryuudistus
• Osittainen hapettuminen
• PROX
• Uudistettu metanolin polttokenno
• Metanolitalous
• Orgaaninen liuos avusti veden elektrolyysiä