綠色氫能交通-燃料電池汽車中新型制氫系統(tǒng)和余熱利用裝置的設計

綠色氫能交通---燃料電池汽車中新型制氫系統(tǒng)和余熱利用裝置的設計2013.10.18

提綱燃料電池汽車

氫能及其應用系統(tǒng)背景制氫系統(tǒng)燃料電池汽車余熱利用系統(tǒng)1234提綱燃料電池汽車氫能及其應用系統(tǒng)背景制氫系統(tǒng)燃料電池汽車余熱利用系統(tǒng)12341.氫能及其應用系統(tǒng)背景常規(guī)化石能源使用過程排放的溫室氣體特別是二氧化碳是造成氣候變化的最主要原因新能源技術作為源頭控制的無碳技術逐漸受到全世界的關注氫能是新能源中最受關注之一，各種制氫技術得到了長足的發(fā)展1.氫能及其應用系統(tǒng)背景熱化學硫碘循環(huán)水解制氫I2+SO2+2H2O→H2SO4+2HIH2SO4→SO2+H2O+1/2O22HI→I2+H2定義：利用熱能通過若干個相關聯(lián)的化學反應實現(xiàn)H2O分解優(yōu)點：降低系統(tǒng)最高溫度、能匹配更多的熱源、提高熱轉換效率以及易于實現(xiàn)規(guī)模化應用匯報提綱項目任務研究背景及意義制氫系統(tǒng)潛在問題工作安排123452.制氫系統(tǒng)—系統(tǒng)流程計算熱化學硫碘閉路循環(huán)優(yōu)化設計與模擬本生反應系統(tǒng)HI精餾和分解/分離系統(tǒng)H2SO4濃縮/分解系統(tǒng)主要設備本生反應器／液液分離裝置本生逆反應反應器／精餾塔／分解反應器／分離器純化反應器／精餾塔／分解反應器參數(shù)設計本生反應設計溫度T=358K，壓力P=0.1MPa。不考慮副反應本生反應物經液液分離裝置分層為碘化氫相和硫酸相純化反應中雜質酸轉化率為1分解壓力等于精餾塔壓力分解溫度723K

雜質酸轉化率為1精餾塔釜濃硫酸濃度92.5%硫碘閉路循環(huán)優(yōu)化設計與模擬系統(tǒng)熱效率的基本定義是有效能與消耗能量之比。對于本文硫碘循環(huán)系統(tǒng)，整個熱效率計算分為兩種情況：第一種情況是不計廢熱發(fā)電的系統(tǒng)熱效率η1，第二種情況是計算廢熱發(fā)電的系統(tǒng)熱效率η2。效率計算式中，n是系統(tǒng)產氫量0.348mol/s，是氫氣的高位發(fā)熱量285.5KJ/mol-H2；分母為硫碘循環(huán)系統(tǒng)消耗的熱能總和，Eheat表示所需外源熱量，Qelec表示電網用電的折算熱能量

，Welec’表示廢熱發(fā)電量。效率△HH2，HHV/kJEheat/kJQelec/kJW’elec/kJη/%η1285.5141.9543.18068.46η2285.5141.9543.1811.0675.17熱化學硫碘閉路循環(huán)-系統(tǒng)熱效率3.制氫系統(tǒng)—預期目標開發(fā)利用可再生能源供熱的硫碘熱化學循環(huán)水解制氫系統(tǒng)，完成實驗室500L/h小試試驗系統(tǒng)和5000L/h中試試驗系統(tǒng)，經氫氣壓縮機注入高壓氫氣儲罐，通過氫氣加注機提供給終端用戶使用，最終形成具有自主知識產權的大規(guī)模制氫、儲氫及加氫系統(tǒng)。提綱燃料電池汽車氫能及其應用系統(tǒng)背景制氫系統(tǒng)燃料電池