CO2负排放的生物天然气吸附强化制氢机理研究
结题报告
批准号:
22008044
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
党成雄
依托单位:
学科分类:
绿色化工与化工安全
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
党成雄
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中文摘要
生物质资源脱碳制氢技术是实现CO2“负排放”的关键,也是最具前景的制氢方式之一,吸附增强重整反应是实现该技术的最佳途径。然而,当前吸附增强过程中的CO2以争议性的大规模封存进行处理,并且反应-吸附剂再生循环需要反复变温操作,严重阻碍其应用。本项目拟构建耦合C3H8干重整的生物天然气吸附增强重整制氢过程,吸附剂再生阶段以C3H8与碳酸盐的重整反应完成捕获CO2的原位催化转化,以同时实现高纯氢、丙烯生产和CO2负排放。重点研究吸附剂再生阶段捕获CO2(碳酸盐形式存在)的迁移与转化过程,并明确捕获CO2在固相碳酸盐中的扩散对再生阶段速控步骤的影响。最后,探索耦合过程等温操作的可行性。本研究将有助于突破目前生物质脱碳制氢的技术限制。项目研究成果将为生物质脱碳制氢技术的工业化应用提供理论指导,并为吸附增强重整技术的应用和CO2转化处理提供新途径。
英文摘要
The decarbonization and hydrogen production technology of biomass resources is the key to achieving the goal of “negative emission” of CO2. And it is also one of the most promising ways to produce hydrogen. Sorption-enhanced steam reforming reaction is the best way to achieve this technology. However, CO2 in the process is treated with controversial large-scale storage. And the current reaction-regeneration cycle in the process requires repeated temperature-changing operations. This seriously hinders its application. This project intends to construct a new coupling process of biogas sorption-enhanced reforming and C3H8 dry reforming (PDR). In the regeneration stage, C3H8 reformed with carbonate to complete in situ catalytic conversion of captured CO2. The coupling process realizes the process integration of simultaneous production of high-purity hydrogen and C3H6 and “negative emission” of CO2. The research focuses on the migration and conversion process of captured CO2 (existing in the form of carbonate) in the regeneration stage, and the impact of the diffusion of captured CO2 in the solid carbonate on the speed-determining step of regeneration stage. Finally, we will study the technical feasibility of the elimination of the temperature-changing operation. This study will help to break through the current technical limitations. The research results of the project provide theoretical guidance for the industrial application of biomass decarbonization and hydrogen production technology, and new ways for the application of sorption-enhanced reforming technology and CO2 treatment.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.apcatb.2021.120547
发表时间:2021-12
期刊:Applied Catalysis B-environmental
影响因子:22.1
作者:Chengxiong Dang;Yang Wenwen;Jingxun Zhou;C. Weiquan
通讯作者:Chengxiong Dang;Yang Wenwen;Jingxun Zhou;C. Weiquan
DOI:--
发表时间:2022
期刊:INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY
影响因子:7.2
作者:Zhiyuan Li;Weiquan Cai;Chengxiong Dang
通讯作者:Chengxiong Dang
DOI:10.1016/j.renene.2022.10.106
发表时间:2022-12
期刊:Renewable Energy
影响因子:8.7
作者:Chengxiong Dang;Huanhuan Xia;Shuting Yuan;Xingchuan Wei;Weiquan Cai
通讯作者:Chengxiong Dang;Huanhuan Xia;Shuting Yuan;Xingchuan Wei;Weiquan Cai
DOI:10.1016/j.fuel.2022.124468
发表时间:2022-09
期刊:Fuel
影响因子:7.4
作者:Chengxiong Dang;Zhiyuan Li;Juan Long;Wenwen Yang;Weiquan Cai
通讯作者:Chengxiong Dang;Zhiyuan Li;Juan Long;Wenwen Yang;Weiquan Cai
DOI:10.1021/acs.iecr.1c04010
发表时间:2021-12
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research
影响因子:4.2
作者:Chengxiong Dang;Jingdong Luo;Wenwen Yang;Hanke Li;Weiquan Cai
通讯作者:Chengxiong Dang;Jingdong Luo;Wenwen Yang;Hanke Li;Weiquan Cai
Ni基催化剂体积动态变化提升CO2甲烷化反应稳定性的研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    党成雄
  • 依托单位:
表面限域型Ni/γ-Al2O3催化剂的结构调控与相变再生对甲烷干重整性能影响研究
  • 批准号:
    n/a
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    党成雄
  • 依托单位:
国内基金
海外基金