声明
摘要
符号说明
第一章 绪论
1.1 问题的提出及研究的意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 制氢技术研究现状
1.2.2 甲醇水蒸汽重整制氢技术研究现状
1.2.3 分形树状网络结构研究现状
1.3 本论文的研究目的和研究内容
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究内容
1.4 本章小结
第二章 圆盘形分形树状通道微反应器结构设计及输运特性研究
2.1 引言
2.2 树状通道微反应器设计
2.2.1 树状通道结构设计
2.2.2 微反应器的整体结构
2.3 理论模型及数值求解方法
2.3.1 数学模型
2.3.2 甲醇水蒸汽重整制氢反应动力学
2.3.3 边界条件及数值求解方法
2.4.1 反应评价指标
2.4.2 反应器内流动及组分浓度分布
2.4.3 反应器反应性能分析
2.5 本章小结
第三章 分形树状微通道反应器内甲醇水蒸汽重整反应的化学反应动力学行为研究
3.1 引言
3.2 分形树状结构微通道结构
3.3 微反应器内甲醇水蒸汽重整制氢反应
3.3.1 Langmuir-Hinshelwood(LH)反应动力学模型
3.3.2 数学模型
3.3.3 边界条件
3.3.4 数值求解方法
3.3.5 实验验证
3.4 结果与讨论
3.4.1 评价指标
3.4.2 树状通道内甲醇重整制氢反应
3.4.3 影响因素分析
3.5 本章小结
第四章 分形树状通道微反应器内甲醇水蒸汽重整制氢实验研究
4.1 引言
4.2 反应器及加热器设计与加工
4.2.1 通道结构设计及加工
4.2.2 反应器密封结构设计及加工
4.2.3 反应器内催化剂涂层加工
4.3 实验体系
4.3.1 实验系统组成
4.3.2 实验试剂、催化剂和仪器
4.3.3 实验台的调试及实验过程
4.3.4 实验步骤
4.4 实验数据处理
4.4.1 干气气体成分分析
4.4.2 反应性能评价方法
4.5 实验结果与讨论
4.5.1 反应温度的影响
4.5.2 水醇比的影响
4.5.3 进液量的影响
4.5.4 反应器性能比较
4.6 本章小结
第五章 金属表面甲醇第一步脱氢反应机理密度泛函理论研究
5.1 前言
5.2 模型构建与计算方法
5.2.1 表面模型的构建
5.2.2 计算方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 甲醇吸附与脱氢
5.3.2 表面能与电子态密度
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 主要创新点
6.3 展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的主要学术成果