论文摘要：车载等离子体制氢系统研究

车载等离子体制氢技术由于其转换效率高、结构紧凑、成本低等优点得到国内外研究者的广泛关注。本研究中，自行设计制作了等离子体重整制氢系统的关键组成部分：等离子体发生系统和反应器，并对等离子体重整方式的二甲醚部分氧化制氢过程进行了初步的理论分析和实验研究。首先从化学平衡角度，应用以元素势能法为理论依据的化学平衡软件STANJAN分析计算了空醚比、反应压力等操作参数对于二甲醚部分氧化制氢反应过程的影响。初步确定了空醚比和反应压力的合理选择范围，对二甲醚部分氧化制氢反应建立了初步的认识。共设计开发了以应用于二甲醚部分氧化制氢反应为目标的等离子体发生系统和实验用反应器，建立了等离子体重整制氢过程的反应系统和测试系统。通过改变空醚比、电弧频率和进气流量等实验参数，实验研究了等离子体重整方法的二甲醚部分氧化制氢反应过程。分析比较了空醚比、电弧频率和二甲醚进气流量等操作参数对实验的生成物组分含量、氢气产出浓度、氢产率、二甲醚转化率、比能耗和系统效率的影响。结果表明，氢气产出浓度、氢产率和二甲醚转化率等性能指标所达到的水平证明了这套等离子体重整制氢系统技术上是可行的，但同时比能耗较高、效率低等问题依然值得关注。