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利用氨制造氢气时的残留氨回收系统的开发

摘   要:氨作为燃料电池氢能载体,分解装置结构简单、效率较高,特别是携带方便、价格低、制造技术成熟,非常适合作为车用燃料电池的氢源,然而由于氨具有毒性,当存在残留时会使催化电极中毒,导致输出降低。本文中,为了防止催化剂中毒,对利用氨的可溶性除去残留氨进行了相关实验研究。

前言

近年来,随着温室效应气体的增加,全球变暖已成为全世界最大的问题之一。因此,削减占温室效应气体一半以上的由化石燃料产生的二氧化碳排放量成为亟需解决的课题。氢作为清洁能源近年来受到广泛关注,其作为能源使用时,只产生水和热,但其存在储藏和运输方面的课题。针对该课题,已构建了一种氨作为氢载体的制氢系统。将氨分解成氮和氢时,会残留有微小浓度的氨。但是,如果供给至燃料电池的气体中混合有1.0ppm以上的氨,催化电极就会中毒,导致输出降低。因此,本研究中,为了防止催化剂中毒,利用氨的可溶性除去残留氨。

氨的特性

NH3是氮和氢的化合物,常温常压下是无色、有刺激性臭味的气体。可在气温20℃,约0.85MPa的条件下液化,因此相比于氢,更易于储存和运输。NH3的氢含量为17.8wt,与其他含氢的碳类化合物丙烷和乙醇相差无异甚至更高,因此可从中提取较多氢。但NH3具有毒性和腐蚀性,因此需谨慎处理。

利用氨分解的制氢系统

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