有机液体与储氢材料组成的浆液储氢体系的能量分析.pdf

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1、第2 7 卷第1 1 期2 0 0 6 年1 1 月太阳能学报A C r AE N E R G I A ES()L A R I SS I N I o V 0 1 2 7 1 1N o v 2 0 0 6有机液体与储氢材料组成的浆液储氢体系的能量分析沈绍辉，徐国华，安越，张立岩，陈长聘(浙江大学材料与化学工程学院，杭州3 1 0 0 2 7)摘要：对Q 地，C 6 H 1 2 h N i 5，I J a 战H 2 组成的浆液储氢体系的储、放氢过程进行了能量衡算，提出了两种车载氢源系统的概念设计：随车脱氢和随车加氢脱氢系统。考察了两种车载氢源系统的脱氢转化率和系统运行过程中放出的废热利用率对整个车

2、载氢源系统热效率的影响，并就两种车载浆液氢源系统与氢内燃机或燃料电池构成的氢能汽车动力系统的能效进行了评估。研究表明，无论是采用氢内燃机还是燃料电池作为氢能汽车的动力驱动方式，车载浆液氢源系统在能效上是经济、可行的。关键词：浆液储氢；热效率；车载浆液氢源系统；能量分析；氢能汽车中图分类号：哟!文献标识码：A0 前言与传统燃油汽车相比，氢能汽车排气污染小、噪声低，在新能源利用和环境保护方面都具有可持续发展的特征。但经济、高效和安全的车载氢源系统是目前阻碍氢能汽车产业化的主要瓶颈之一。根据美国能源部(D O E)资助的一项研究的估算，一辆标准的质子交换膜燃料电池(瑚M F C)车行驶4 8 0 K

3、 m 所需的车载氢量约为3 5 8 I g。为此，对车载氢源系统储氢密度提出了以下目标要求，重量密度约6，体积密度约6 0 k g(H 2)m 3。纵观目前所有实际可用的车载储氢技术，几乎无一能完全满足要求。相对于传统的气态高压储氢、液态储氢及合金储氢，液体有机氢化物储氢具有储氢密度高、运输安全等优点，是非常有应用前景的储氢技术 1 。表1 是一些常见液体碳氢化合物的可逆吸放氢化学反应式和储氢量乜。由表1 知，液体有机碳氢化合物储氢无论在单位重量和体积储氢容量均较接近于氢能汽车对氢燃料载体的目标要求。更重要的是若采用液体有机碳氢化合物储氢技术，有可能利用现有的加油站设施，像加注汽油那样加注液体

4、有机碳氢化合物。近年来，陈长聘等b 刮提出和研究了利用液体有机碳氢化合物储氢的新型浆液储氢体系。这种浆液储氢体系采用不饱和碳氢化合物或芳香烃(如苯、收稿日期：2 0 0 5 0 7 岱基金项目：国家重点基础研究发展规划(9 r 7 3)项目(珈0 0 0 2 6 4 0 6)甲苯、萘等)与储氢合金组成浆液，将金属氢化物储氢与有机液体储氢结合起来，利用储氢合金对有机液体的催化作用，实现在较温和条件下的固相，液相双相加氢脱氢反应，通过储氢金属的浆液化克服因储氢合金在吸、放氢过程中发生粉化而带来的一系列工程问题。通过浆液中合金与有机溶剂浓度的调节可以改变浆液体系的重量和体积单位储氢密度。浆液储氢技术

5、结合了合金储氢和有机液体储氢两者的优点，具有很好的发展前景。表13 种液体有机碳氢化合物的加氢、脱氢反应和储氢能力I 捌e1 c 叩姗6 船o f t l l eh y d l o g e n8 嘲a n dt l I er e 蒯。璐0 fb 蜘枷o na n dd t 出y c k 暇删0 ft l l r e el i q I l i d 讲g a I l i c 崎d I D(：a I b(m s碳氢化合物反应式最大储氢量本文对C 6 H 6，C 6 H。：一I J a N i 5，h N i 5H 6 H 2 组成的浆液储氢体系的储、放氢全过程进行了能量分析，提出了两种车载氢源系统的

6、概念设计：随车脱氢和随车加氢脱氢系统。考察了两种车载氢源系统的脱氢转化率和系统运行过程中的废热利用率对整个车载氢源系统热效率的影响，并就两种车载浆液氢源系统与氢内燃机或燃料电池构成的氢能汽车动力系统 万方数据万方数据1 l 期沈绍辉等：有机液体与储氢材料组成的浆液储氢体系的能量分析的能效进行了讨论。1 浆液储氢体系的能量分析1 1 浆液体系简介浆液由L a N i，和少量R 肌e y _ N i 与液态苯混合组成，在圳i 5 I J a N i 5 H 和或晰N i 的催化下实现苯的加氢生成环己烷n 圳。同样，在R 彻e y N i 和或L a N i 5 一圳i 5 H 的催化下实现环己烷的

7、脱氢。计算中浆液内C 6H 6 一圳i 5 R A n e yN i 的重量比为1：1：o 0 1。体系的吸氢条件为4 9 8 K，5 0 a 扛I lH 2，苯转化率为1 0 0；脱氢条件为5 2 3 K，1 a n l lH 2，环己烷转化率为6 0。1 2 能量衡算对浆液系统的能量衡算是以苯加1 r n o lH 2 为计算基准。浆液的加、脱氢反应条件、所用催化剂及其用量如2 1 所述，氢气的燃烧在1 a n I l，1 2 7 的条件下进行 9】。整个计算过程包括浆液加氢、浆液脱氢和浆液释出的氢气燃烧放热3 个单元。计算时，反应釜的显热以及浆液搅拌所消耗的能量等未计人其中，脚N i 因

8、含量极少而忽略其对能量衡算的影响。各部分的计算均依照图1 流程进行。特别指出的是，在浆液加氢过程中系统首先要进行加压和升温。当温度较低时，I J a 会发生吸氢反应(放热反应)生成圳i，也并放出反应热；但当温度超过1 4 0(在5 0 咖呦鲁件下)，生成的圳i 5H x随即吸收热量发生脱氢反应(吸热反应)，将吸收的氢全部放出。在这一过程中圳i 5 的吸、放氢量和吸、放热量相互抵消。当浆液升温至4 9 8 K，有机苯在L a N i 5 一I J a N i 5 H。和或R 锄e y N i 的催化作用下发生加氢反应转化成环己烷，完成液相有机碳氢化合物的储氢过程。但在随后的浆液冷却过程中，当温度

9、低于1 4 0 时，圳i 5 将再次发生吸氢反应生成h N i 5H 6 并放出反应热，至此完成浆液中合金的固相储氢。L a N i，的这部分吸氢量和放热量则必须计人系统的能量衡算。过程工、(见图1)等压条件下由温度变化引起物质的焓变用如下公式计算：日=肛d 丁式中，C。物质的等压热容；n，死分别是初态和终态温度。过程中温度对反应焓变的影响用基尔霍夫定律(r c h h o f f sh)1 0 3 进行计算。压力对物质的焓和反应焓变的校正计算方法见文献 1 1 。(I D图1 能量衡算流程示意图F i g 1 n l e 丑o w c I l a n0 f t I 圯e n e】帮c a l

10、 c I l l a d o n在浆液储氢体系中有C 6 战，C 6 H。：、圳i 5 洲i 5H 6和H 2 等组元，表2 列出了各组元的相关物性常数。计算中所用气、液组分的等压热容(C。)方程为：c。=n+6 r+c 严，方程中相应的参数和催化剂比热列于表3。表2 苯、环己烷和姚的相关物性常数T 矗b l e2S 咣c h 锄c t e r i s 6 cc o n 鲥丑n t so fb e n z e n e。c y c】o h 既a ma n dI J a N 五表3 各组分等压热容方程式中的参数，I 铀l e3P a I a r n e l e 玛0 fc o n l p o m

11、吣i nt h ee q u a t i 0 fh tc 印a c 毋珊d e rc 0 嘴t a l l tp e 鹅u I eI 丑N i 5 1 3 比热：o 3 7 J，g(测定条件：6 0 N 21 咖)圳i 5 战n 3 1比热：o 7 1 J g(测定条件：4 0 坞n)基于以上计算原则和相关的物性常数，对浆液储氢体系的3 个单元过程进行了能量衡算，结果分别列于表4 6。计算表明，浆液加氢过程中，2 6 9 苯(1，3 啪1)储存1m o l 氢需要向该体系输入的总能量约为1 8 8l【J(含2 6 9 圳i 5 固相储氢0 2I m l)，加氢反应自身放出热量7 1 9k J，

12、此外还有1 2 8k J 的产物冷却热放出(见表4)。加氢反应放出的热量和产物的 万方数据万方数据太阳能学报2 7 卷冷却热可以通过回收用来预热原料或为以后的脱氢反应补充能量。表5 的计算表明，在浆液脱氢过程中，1 3 啪l 环己烷和2 6 4 9 圳i，地共放氢1 2I n o l，需向体系输入约1 0 5 3 k J 的能量，产物冷却放出热量为2 8 9 k J。浆液释出的1 2 l o l 氢气完全燃烧可放出2 9 1 7k J 的热量，加上生成的产物水的冷却热共可释出3 2 5 9k J 能量，约是整个浆液系统加氢、脱氢过程中输入的总能量(1 8 8+1 0 5 3=1 2 4 1l【

13、J)的2 5 倍。上述计算表明，仅从能量收益的角度看，利用浆液储氢体系作为车载氢源系统是可行的。表4 浆液加氢单元能量衡算结果I 抽l e4R 鲫l l 协0 fe n e r 盱c a l 叫l 砸f o rd 屺h y d r o g 朗a l i 0 ft l 抢i I T ys y 咖m 万方数据万方数据1 1 期沈绍辉等：有机液体与储氢材料组成的浆液储氢体系的能量分析2 浆液储氢体系的能流分析善：舅黑裹躺主黼嚣釜籍耋图2 是根据上述计算结果所绘制的浆液储氢体过换热器或蓄热装置回收利用)，Q 之为释出的氢系全过程的能流示意图。图中Q I Q-l、Q _ l 和能，用于驱动氢内燃机或车载

14、燃料电池。加氨脱氢燃烧图2 浆液储氢体系全过程能流示意图F i g 2 e n e r g yn o wo f s l u n yI l y d r o g e ns 嘲8 y 咖m3 车载浆液氢源系统的概念设计和系统热效率影响因素的讨论接向汽车燃料储箱中加注环己烷，然后使其在随车脱氢反应器中进行脱氢反应，释出的氢作为氢内燃机或燃料电池的氢源。而在随车加氢一脱氢系统中3 1 车载浆液氢源系统的概念设计和系统热效率从加氢站向汽车注入的是氢气，首先使其与汽车燃的定义料储箱中储存的苯发生加氢反应生成环己烷，再通图3、4 是基于浆液储氢体系初步设计的两种车过环己烷脱氢放出的氢气作为氢内燃机或燃料电池载

15、氢源系统概念：随车脱氢系统(系统I)和随车加的氢源，该系统在汽车上既进行了加氢反应也进行氢脱氢系统(系统I I)的简易流程示意图。两种系了脱氢反应。统的主要区别在于，在随车脱氢系统中从加氢站直浆液氢源系统的热效率叩可定义为：氢气燃烧放出热量一产生相同量氢气向系统输人的净能量V 一氢气燕烧放出热量结合两种车载氢源系统的概念设计和全过程能流示意图(图2)可分别定义随车脱氢系统热效率叩I：Q 一2 声一 Q 一l+(Q 一2+Q 一1)声一(1 一声)Q 一1+(Q 一3+Q 一3)j 5 9 7 12 一一Q 一2 声和随车加氢一脱氢系统热效率叩：Q 一2 一 Q I l+Q 一l+(Q 一2+Q

16、 一1)声一 Q I 一2+Q I 一3+(1 一声)Q 一1+(Q 一3+(?一3)声 9 珈2 一Q 一2 声 万方数据万方数据太阳能学报2 7 卷其中，声脱氢转化率；废热利用率。部分废热补充脱氢能量苯(B z)环已烷(c y)lB z(低温)小I卜I爿换热器EI+，I，B z(高温)1 1 上H：氢内燃机或燃料电池)低温)y(高温)图3 随车脱氢概念系统F i g 37 I h ec c e p t i v ed e h y d m g e n a d s l u r r y 咖b o a r dB z(低温)B 高温)山H：加氢反应器苯(B z)蓄热器环已烷(C y)C y(低温)C

17、y(高温)氢内燃机或燃料电池部分废热补充脱氢能量图4 随车加氢-脱氢概念系统F i g 4T h ec o n c e p 6、r eb 商m 炉陇曲山炳烁r 剧胁i I u r r ys y s 胁b(娜r d3 2 环已烷脱氢转化率对系统热效率的影响图5 为根据上述热效率算式计算的不同环己烷脱氢转化率时两种车载浆液氢源系统的热效(假定废热利用率为零)。图5 表明，系统热效随环己烷脱氢转化率的提高而升高。当脱氢转化率分别为1 3、2 2 时，随车脱氢系统和随车加氢脱氢系统的热效都为零，即向系统输入的总能量与释出的氢能相等，没有净的能量可以利用，这是浆液储氢系统能够实现工程应用环己烷所必须达到

18、的最低极限脱氢转化率。若环己烷脱氢转化率达到1 0 0，随车脱氢系统和随车加氢脱氢系统的热效率在理论上可分别达到6 2 和5 6，即用于驱动汽车的氢能分别占总储氢能的6 2 和5 6。皆瓣嵌矮图5 环己烷脱氢转化率与系统热效率的关系F i g 51 h er e l a t i o 越岫b e t w e 即m e 咿t 鲫嘶c 帆釉1 a l 幽c i e n c ya n dt I l ec 溅眦0 f t l l ed e h 汕0 9 e 删0 fc y c 3 3 废热利用对系统热效率的影响从前面计算可知，浆液系统脱氢反应的能耗很大。如果应用于燃氢内燃机汽车，则可充分利用发动机尾气废

19、热；如果应用于氢燃料电池电动汽车，也可通过充分利用系统在运行过程中自身的能量加以解决。因为加氢反应放出的大量热量和生成产物的冷却热还可供利用，通过在汽车里内置高效换热器和蓄热器等措施可利用部分废热预热原料或为脱氢反应器补充热量。图6、图7 是在不同的环己烷脱氢转化率条件下随车脱氢系统和随车加氢脱氢系统的废热利用率对整个系统热效的影响。图6、图7表明，系统热效随废热利用率的提高而提高，尤其在随车加氢一脱氢系统中，加氢反应放出的大量反应热的回收利用可使系统热效大大提高。若废热利用率为3 0，环己烷的脱氢转化率为1 0 0 时，随车脱氢系统和随车加氢脱氢系统的热效率可分别提高至6 9 和7 l，大大

20、高于未利用废热时系统的热效(图5)。充分利用系统自身的废热完全可以使整个系统达到较高的能效。三 万方数据万方数据l l 期沈绍辉等：有机液体与储氢材料组成的浆液储氢体系的能量分析图6 随车脱氢系统废热利用率对系统热效率的影响心61 1 l e 柚瞅耽0 f 岫u 础翻6 枷o0 f t l l ed 哦1 8 t e d 啪咖l l e a tt ot l l e8 y 8 咖蝴c 删幽c i e l l c y0 f t l l ed t 出y c h 唱既面o ns l u r r y 印葛t 簋n h 删r d图7 随车加氢脱氢系统废热利用率对系统热效率的影响F i g 7r I l l

21、 e i 舭0 f t l l e l 龇枷o0 f 岫e x h 删t e dw a 或el l 舶t 协t h es y 蛐删ct l l 规m a l 枷弛i 麒l c y0 ft l 七h)，d 加删o l 卜d I I h 如h 罾m 椭岫s y s t e l n h 姗r d3 4 其他因素对系统热效率的影响用氢作燃料驱动汽车的方法有两种，一种是通过氢与空气的混合燃烧直接将化学能转化成机械能，另一种是通过氢的离子化将氢能转化成电能，再利用电能来驱动汽车。前者通过氢内燃机实现，后者则是通过车载燃料电池实现。目前研制的氢内燃机的运行效率一般约为4 0【1 5】。燃料电池虽然在理论上能

22、量转化率较高，但在实际工作时由于受各种条件的限制，其效率约在4 0 一6 0【1 6 J。图8 是当车载浆液氢源系统的废热利用率为3 0 时，由随车脱氢和随车加氢脱氢两种车载氢源系统分别与氢内燃机或车载燃料电池构成氢能汽车的动力系统的总效率随环己烷脱氢转化率的变化分析。汽车动力系统的总效率由车载氢源系统的热效与内燃机或燃料电池的工作效率乘积获得。图中叩I-l 是由随车脱氢系统与氢内燃机构成的氢能汽车动力系统的总效率，刁I 五为随车脱氢系统与燃料电池构成的氢能汽车动力系统的总效率；叩。是由随车加氢脱氢系统与氢内燃机构成的汽车动力系统的总效率，才五为随车加氢脱氢系统与燃料电池构成的汽车动力系统的总

23、效率。氢内燃机和燃料电池的工作效率分别按4 0 和6 0 计算。O OO 1O 2O 30 40 5O 6 0 70 8O 91 O脱氢转化率咖图8 废热利用率为3 0 时环己烷脱氢转化率对氢能汽车动力系统总效率的影响F i g 8 I l 陀i 胡u e 眦e0 f 吐砖d e 蛔缸嘈胡咖v i m t eo fc y c t om et 0 I a Ie I 嘲幽c i e n c y0 f 她畹1 1 0 9 附删v e】l e 8 w i d la3 0 I 吐i l i z a l i I a t i o0 f t l l e 眈1 1 8|l s t e d 啪咖l l e 啦目前

24、大部分高效汽油和柴油发动机汽车的整车效率约为1 6 一1 8 和2 2 一2 4 1 7 I。图8 的分析表明，当环己烷的脱氢转化率达到1 0 0 时，呀I-l、叩I 2、叩-l、叩2 可分别达到2 7 4，3 1 1，2 8 4 和4 2 5。若环己烷的脱氢转化率为6 0，呀I-1、叩I 2、1 7-l、7-2 分别为2 5 7，3 8 5，2 7 3 和4 0 9。即使环己烷的脱氢转化率仅为3 0，刁I 1、7 I 2、叩I、7 2 仍可达到2 1 4，3 2 1，2 4 6，3 6 9，上述4 种组合动力系统的总效率仍要高于或相当于目前大部分汽、柴油发动机汽车的整车效率。当然，未来的氢能

25、汽车在行驶过程中其车载氢源系统的运行效率可能会进一步降低，从而使得4种组合动力系统的总效率低于理论计算值。但是随着技术的进步，尤其是环己烷脱氢转化率和废热利用率的进一步提高，与目前汽车上使用的汽、柴油内燃机系统相比，车载浆液氢源系统将具有巨大的发展空间。万方数据万方数据1 1 3 0太阳能学报2 7 卷4 结论本文对C 6 H 6，C 6 H。：、圳i 5 h N i 5H 6 和H 2 组成的浆液储氢体系的储、放氢全过程进行了能量衡算，提出了两种车载浆液氢源系统：随车脱氢和随车加氢脱氢系统的概念设计，考察了环己烷脱氢转化率和系统废热利用率对车载氢源系统热效率的影响，并就车载浆液氢源系统与氢内

26、燃机或车载燃料电池构成的氢能汽车的动力系统的总能效进行了评估。研究表明，无论是采用内燃机还是燃料电池作为未来氢能汽车的动力驱动方式，车载浆液氢源系统都具有巨大的发展空间和良好的工程应用前景。参考文献 1 S c 蛔啷GWH，N e 惝E A I l a l)，s i so f 岫a 鲫1 a le r 髓帮8 t c 嘲g e h y d l o g e ni nl i q u i do 峭I I l i c l y d r i d J h l t 咖-d 删川0 fH y d 咿陆r g y，1 9 9 8，2 3(1)：1 卜2 3 2 陈长聘，王新华，陈立新燃料电池车车载储氢系统的技术发

27、展与应用现状 J 工厂动力，2 0 0 4，1：2 4 3 2 3 C h e nc l 蚰印i n，C a iG 1 l 锄I I I i n g，C 呦Y h n，e ta I H y 妇l g e na b l p t i o np r o p e m o ft h ei l u n ys)，g 晒mc 伽叩e d0 fb q t l i dC 6 风8 n dF-缸e a t e dM N i J 如唧a】0 fA l l o y 8a n dc o m-p 0 哪I d s，2 0 0 3，3 5 0：2 7 5 2 7 9 4 C h e nQ I 舡蜊n，C a iG I 舢l

28、i I l g，C h e n 城n，e ta 1 H y d I D-鲫a b 州叽弘叩删0 ft l 地岫s)，蜘c o m p e d0 faM 孵痢呦a l l o y 吣8 I l dQ 风 J 删0 fA l l o y sa n dC 0 l I l I)0 u】f 池，2 0 0 3，3 5 6-3 5 7：4 0 9 _ 4 1 2 5 A n Y，C h e nC l l a r I 印i n，x uG l o h l l a，e ta 1 A 咖d y 蚰m ek i I 地6 c 80 fh y d I D l 9 瞰a b 唧d b yI I l e t a lh y

29、 d 甜es h J I T i 鹤(I)，t l l ea b 鲫俩o fh y 姆b yh y d m 咿s t 0 糟g ea 1 1 0 y N i 5鲫叩I 蒯i I lb e 觥 J J o 叫I a l0 fm 啪鼬，2 0 0 1 2，2 0：1 1 3 6 A nY u e，a 1 a l a r l 砸n，X uQ I o l l I m，e ta 1 As h J d y 蚰吐地k i n e t i c s0 fh y d m g a b 甲d o nb yn l e I a lI 咖d e8 h l I r i()，h y d l l D 删i o n 醴b e n

30、z e m 叫t a l y z e db yh n J J 埘皿a】0 f嘴姚，2 0 0 2，2 0：2 3 1 7 蹦S l l i y a 0，X uG I l o l 眦，A n，e ta 1 蒯c s0 fl i q I l i d-p l l a 舱h y d r o g 哪撕帆0 f 妇i I l m e“删d es l 哪唧t 伽6 呲n e db)r 枷N i 5a n dB e r l e 弛 J a l i n e 抽曲a l c h 锄i-c a lE I l g i e r i n g，2 0 0 3，1 1(5)：5 7 1 5 7 6 8 代世耀，徐国华，安越，

31、等I J a QH 6，蛐N i 5 G 风和姗N i Q 地浆液体系的储氢性能 J 高校化学工程学报，2 0 0 3，1 7：9 1 4 9 N o b I l k o 咖，A t s l l 8 h iF l】k l D k a，n I d a s l l iI b 弘啪，e ta I 陆c i e n tI u l d r o 妒np I o d 删u s i r 唱c)d d 把哪8 l I dd t 觏|l i nb y 洳s 严a y 1 0 d e 咖w i 血n I a l y 出 J A p p l i e dC a l a】_ y 8 i sA：G e f 啪l，2 0 0

32、 3，2 4 7(2)：2 4 7 2 5 9 1 0 傅献彩，沈文霞，姚天扬物理化学(第四版)M 北京：高等教育出版社，2 0：4 8 1 1 1 化学工程手册编辑委员会化学工程手册(第1 卷第1 篇)化工基础数据 M 北京：化学工业出版社，1 9 8 9：3 沪3 6 8 1 2 吴指南基本有机化工工艺学 M 北京：化学工业出版社，1 9 9 0：3 4 8-3 4 9 1 3 大角泰章金属氢化物的性质与应用 M 北京：化学工业出版社，1 9 9 0，9 4：1 5 8 1 4 廖雨郊物理化学 M 北京：高等教育出版社，1 9 9 4：5 6 伊一5 8 0 1 5 r 昌咀b eM，磁p

33、 忸nDwT，0 愈好W e l lDL，e ta 1 As)j 蜘0 fh y d r o 寥I 卜p 0 啪r e dv e l l i c l e sw i d ll i 叩i do 曙l I l i c 蛔d I i d 曙 J h 棚谢。聃l 删0 fH y d r o g 啪1 9 8 3，8(3)：2 1 3 2 2 5 1 6 刘建国，孙公权燃料电池概述 J 物理，2 0 0 4，3 3(2)：7 卜8 4 1 7 林成涛，谢起成，陈全世，等氢能源在8 6 3 燃料电池城市客车上的应用(上)J 中国科技成果，2 0 0 4，5：1 5 一】9 万方数据万方数据1 1 期沈绍辉等

34、：有机液体与储氢材料组成的浆液储氢体系的能量分析1 1 3 1E I 岘R G YA N A I 门晒I so Fr 1 1 疆E 吼I 瓜R YI 舯R o G】巳N 刚旧R f 蜒mS Y s 耵E MF O R 田E DB YT H EL I Q I 皿o R G A M CA N D 门：A LH Y D R)E Ss h 哪蚍i，x uG l 幽m，A nY 讹，孙锄gU y 锄，C h e nC I 舶印i n(A 弘r 打嗍t 矿胍l 灯谢s c 切删a I 删凸咖咖，z 毋咖塔蚵，日a 咖3 1 0 0 2 7，m)触x i 劬I n：1 h e 缸釉_ l a l 幽c i

35、e n c)rp ft l l es l T)rh y d r o g e ns 噼s y 8 t 锄删b yC 6H 6，C 6 H 1 2 粕dL a N i 5 L a N i 5H 6w 鹅如-a l y z e d T mo o n c 唧t i v ed 鹤i g 璐o ft l l eo n-b o a I dh)r d r o g e ns o u r c 髑k I s e do nt l l es l u n yh)d n q g e ns t 0 硒g es y 蛳即鸺，小I h y d l D-誉m 砒i o ns y s t e m 蚰db r d r 哪8 t i o

36、 n-山I h 如h g 即a t i o ns y s t e m，w e r ep I o p o s e d T h ei I l f l u e n c e so ft l I ec o m，e 璐i o nr 砒鹪o ft l l e山炳，d I D g e n a t i 伽o fc y c l o h e x 胁ea n dt l l eu t i l i 刎o nr a t i o so ft h e 舒h m s t e dw 鹪t eh 朗tp m d u c e di nt l l es y s t 伽鸺t 0t h es)，s-t e m a t i ct I l e

37、m l a te 伍c i 即c i w e I ea l s 0i n V e s t i g a l e d T I l et o t a le n e l g y 蠲c i 蚰c i 鹤o ft l l eh)r d r o g e n 一舯唧蒯w 出i c l 鹤，w h i c hw e r e 幽V 即b yt l l eh y d m l，e ne n g i n eo rt I ef h e lc e u0 nb I de q u i p p e dw i d Ias l u n yh y d m g e ns 咖a g es 叫l e，w e r e 鹤t i m 砷e d

38、h lt e m 鸺o fo u rs y s t e m a t i ce n e r 科e m c i e n e y 踟m b 憎e s，o n-b(聊【ds l u r r)r 吣g e ns t o m g e8 y s t 咖i se c 删i c a u yp n 帖t i c a】沌w 汕a 舯砌s i l l gp e 哪I e c t i v ei nm en e 盯如t u r e K 呵w o r d s：伽b 耐s l 邺h y d r 0 8 e n 鲫山!e；e r j g)r 舳如i s；山洳_ l a le m c i e n c)r；h y d I o 鲫-

39、p o w e I e dv e l l i c l e联系人B m 衄：x u 曲 z i u e d u c n 万方数据万方数据有机液体与储氢材料组成的浆液储氢体系的能量分析有机液体与储氢材料组成的浆液储氢体系的能量分析作者：沈绍辉，徐国华，安越，张立岩，陈长聘，Shen Shaohui，Xu Guohua，An Yue，Zhang Liyan，Chen Changpin作者单位：浙江大学材料与化学工程学院,杭州,310027刊名：太阳能学报英文刊名：ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICA年，卷(期)：2006，27(11)被引用次数：1次 参考文献(17条)参考文献(

40、17条)1.Scherer G W H.Newson E Analysis of the seasonal energy storage of hydrogen in liquid organichydrides 1998(01)2.陈长聘.王新华.陈立新 燃料电池车车载储氢系统的技术发展与应用现状 2004(01)3.Chen Changpin.Cai Guanming.Chen Yun Hydrogen absorption properties of the slurry systems composedof liquid C6H6 and F-treated Mg2Ni 20034.C

41、hen Changpin.Cai Guanming.Chen Lixin Hydrogen absorption properties of the slurry systemscomposed of a Magnesium alloy powder and C6H6 20035.An Yue.Chen Changpin.Xu Guohua A study on the kinetics of hydrogen absorption by metal hydrideslurries(),the absorption of hydrogen by hydrogen storage alloy M

42、lNi5suspended in benzene期刊论文-Journal of Rare Earths 20026.An Yue.Chen Changpin.Xu Guohua A study on the kinetics of hydrogen absorption by metal hydrideslurries(),hydrogenation of benzene catalyzed by MlNi5期刊论文-Journal of Rare Farths 20027.Dai Shiyao.Xu Guohua.An Yue Kinetics of liquidphase hydrogen

43、ation of benzene in metal hydrideslurry system formed by MlNi5 and Benzene期刊论文-Chinese Journal of Chemical Engineering 2003(05)8.代世耀.徐国华.安越 LaNi5-C6H6,MlNi5-C6H6和Raney Ni-C6H6浆液体系的储氢性能 20039.Nobuko Kariya.Atsushi Fukuoka.Tadashi Utagawa Efficient hudrogen production using cyclohexane anddecalin by p

44、ulse-spray mode reactor with Pt catalysts 2003(02)10.傅献彩.沈文霞.姚天扬 物理化学 200011.化学工程手册编辑委员会 化学工程手册(第1卷第1篇)化工基础数据 198912.吴指南 基本有机化工T艺学 199013.大角泰章.吴永宽.苗艳秋 金属氢化物的性质与应用 199014.廖雨郊 物理化学 199415.Taube M.Rippin D W T.Gresswell D L A system of hydrogen-powered vehicles with liquid organichydrides 1983(03)16.刘建

45、国.孙公权 燃料电池概述期刊论文-物理 2004(02)17.林成涛.谢起成.陈全世 氢能源在863燃料电池城市客车上的应用(上)期刊论文-中国科技成果 2004 相似文献(1条)相似文献(1条)1.学位论文 沈绍辉 基于车载氢源系统的环己烷脱氢技术研究和系统的能量分析 2006 与传统燃油汽车相比，氢能汽车排气污染小，噪声低，在新能源利用和环境保护方面都具有可持续发展的特征。经济、高效和安全的车载氢源系统是目前阻碍氢能汽车产业化的主要瓶颈之一。论文对基于车载氢源系统的环己烷脱氢技术进行了研究，对系统的能量进行了分析，为未来车载氢源系统的设计提供了借鉴参考。本文对以Raney-Ni为催化剂的环

46、己烷在多相态反应模式下的脱氢反应过程进行了研究。考察了反应温度(523K-633K)、催化剂用量(1g-9g)和反应液用量(0.2mL-3.0mL)对环己烷脱氢转化率的影响，建立了多相态反应模式下系统的能量平衡模型，对该模式下环己烷的脱氢动力学进行了探讨，并从车载氢源系统设计的角度出发对反应装置进行了改进。实验发现催化剂表面形成的多相态条件与反应温度、反应液用量和催化剂用量紧密相连，通过对实验过程的分析，认为多相态反应模式的关键是对系统动态能量平衡的控制，当系统达到能量平衡时，环己烷的脱氢转化率应陔最高。实验结果表明，在593K、7gRaney-Ni和0.5ml环己烷条件下，环己烷脱氢反应转化

47、率最高为72.7，生成氢气的纯度为100，不含任何小分子杂质气体，反应的表观活化能为54.55KJ/mol。从能量经济性的角度出发，论文还对C6H6/C6H12-LaNi5/LaNi5H6-H2组成的浆液储氢体系的储、放氢过程进行了能量衡算，提出了两种车载氢源系统的概念设计：随车脱氢和随车加氢-脱氢系统，考察了两种车载氢源系统的脱氢转化率和系统运行过程中放出的废热利用率对整个车载氢源系统热效率的影响，并就两种车载浆液氢源系统与氢内燃机或燃料电池构成的氢能汽车动力系统的能效进行了评估。研究表明，无论是采用氢内燃机还是燃料电池作为未来氢能汽车的动力驱动方式，车载浆液氢源系统在能效上是经济的、可行的。引证文献(1条)引证文献(1条)1.张立岩 多相态反应条件下甲基环己烷催化脱氢反应过程的研究学位论文硕士 2006 本文链接：http:/