基于ChemCAD的反应器设计

温度为。

密度为操作情况为泵从原料液储槽中吸入原料，送入预热器工艺所需正常的体积流量为泵的流量工艺估算所需扬程，泵的扬程折合程计量泵的压力泵的选型查表得，型计量泵的流量为，压力，转速，电机功率，满足要求吸收液用泵已知条件吸收液的输送温度，密度泵的正常流量为操作情况，泵从吸收液储槽中吸入吸收液，送入中，再回解析塔解析出，循环使用确定泵的流量及扬程工艺所需的正常体积流量为泵的流量取正常流量的倍所需工艺泵的扬程估算因水槽和冷却器液面均为大气压，故估算扬程只需考虑最严格条件下的进出管道阻力损失和位高差，约为泵的扬程取倍的安全裕度水泵选型，选用离心式水泵查表得，型水泵最佳工况点扬程，流量，转速，电机功率为。

选用该型号泵较合适。

冷却水用泵已知条件水的输送温度，密度泵的正常流量为操作情况，泵从水槽中吸入水，送入冷凝器中换热，再冷却送回水槽，循环使用确定泵的流量及扬程工艺所需的正常体积流量为泵的流量取正常流量的倍所需工艺泵的扬程估算因水槽和冷却器液面均为大气压，故估算扬程只需考虑最严格条件下的进出管道阻力损失和位高差，约为泵的扬程取倍的安全裕度水泵选型，选用离心式水泵查表得，型水泵最佳工况点扬程，流量，转速，轴功率，电机功率为，效率。

允许气蚀余量，选用该型号泵较合适。

阀门的选型从工艺流程图可以知道需用阀门的设计压力设计温度和接触的介质特性，据此数据选择阀门的压力等级和型式，汇总于下表序号所在管道编号管内介质设计压力设计温度公称直径阀门选型连接形式阀门型号氢气法兰闸阀等，截止阀导热油法兰闸阀等，截止阀等导热油法兰甲醇常压法兰闸阀螺纹等，截止阀等止回阀甲醇常压法兰原料液常压法兰螺纹脱盐水法兰螺纹食品二螺纹闸阀等，截止氧化碳阀等吸收液法兰螺纹闸阀止回阀工艺冷凝水法兰管道阀门选型根据各管道的工作压力工作温度介质特性和与之连接的设备机器的接管和阀门等管件附件的连接型式和尺寸等依据选择法兰，将本工艺管道的有关参数汇总于下表序号所在管道编号管内介质设计压力设计温度公称直径阀门公称压力等级法兰选型法兰类型密封面型式公称压力等级氢气带颈平焊法兰凹凸面混合气体导热油导热油导热油导热油甲醇常压甲醇常压原料液常压原料液原料液吸收液吸收液吸收液脱盐水突面脱盐水冷却水冷却水冷却水食品二氧化碳凹凸面工艺冷凝水突面第五章甲醇蒸汽转化制氢催化剂制备概述甲醇作为液体燃料因具有高能量密度低碳含量以及运输和贮存等优势成为车载制氢的理想燃料车载制氢对氢气产率和产气中氢气和含量有定要求尤其对含量要求更为苛刻因易使燃料电池阳极催化剂中毒。

因此寻求低温高活性和高选择性催化剂成为实现车载制氢的关键步骤。

具有较好的抗高温氧化性能主要是因为在其表面可选择性地形成层膜这层膜是外部氧向合金内部扩散和合金内部向表面扩散共同作用形成的。

通常在这类合金使用前要对其进行预氧化使合金表面形成层均匀连续的膜故用丝做催化剂载体。

催化剂的性能镍系催化剂的主要特点是稳定性好适用条件广般不易中毒但其低温活性不高，且反应温度较低时以下选择性较差生成较多量的及定量的，。

等研究了催化剂上的甲醇水蒸汽制氢反应结果表明适当提高水醇比升高反应温度，对提高甲醇转化率及反应选择性可起到相当大的作用。

随着钯系铜系催化剂的迅速开发应用，镍系催化剂在甲醇水蒸汽重整反应中的应用越来越少。

在铜系催化剂中加入适量的镍，虽对反应的选择性有定影响，但可以提高催化剂的活性，这点在开发铜系催化剂时应加以重视。

甲醇水蒸气重整反应温度为左右，由于重整温度较低，最先被用于甲醇重整制氢。

用于甲醇水蒸气重整的催化剂主要有镍系催化剂铜系催化剂和贵金属催化剂。

镍系催化剂虽然稳定性好，适用范围广但因其低温活性不高且选择性差研究越来越少，贵金属催化剂以钯系催化剂为主催化活性高，选择性好稳定性强铜系催化剂与贵金属催化剂相比更经济且选择性和活性也不低目前研究得最多。

等研究了商业催化剂用于甲醇水蒸气重整系统中催化剂活性和选择性随时间温度和水醇比的变化。

水的加入显著增加了催化剂的活性减少了副产物的生成他们认为的损失是催化剂活性降低的主要原因。

研制了添加为助剂的催化剂甲醇最高转化率可达产气中氢气含量高达含量小于。

等助剂的加入保证了催化剂中活性中心的稳定存在使催化剂性能得到显著提高。

目前国内使用的甲醇水蒸气重整制氢催化剂大多采用甲醇合成催化剂，如催化剂或在此基础上改性的催化剂使用温度大都是。

目前国内使用的甲醇水蒸气重整制氢催化剂大多采用甲醇合成催化剂，如催化剂或在此基础上改性的催化剂使用温度大都是。

国内在甲醇水蒸气重整制氢催化剂研究中取得了较好的甲醇转化率和氢气产率但重整气中含量约为稍高催化剂的低温活性仍需提高。

甲醇水蒸气重整催化剂的研究应着重开发选择性好和低温活性高的铜系催化剂，通过添加，合适的助剂，选择适宜的制备工艺和活化方法，优化催化剂的性能，提高催化剂的稳定性。

催化剂的涂敷溶胶的涂敷未处理的金属载体表面很光滑，而且有油污，很难粘附催化剂或涂层，因此必须进行预处理。

本实验以粗的合金丝为载体。

处理过程如下，先将载，体用砂纸打磨去除表面脏物并增加粗糙度，再将金属放在乙醇溶剂中用超声波清洗器清洗分钟，并用卫生纸用力擦拭，最后将载体进行酸处理。

酸处理条件是将载体放在和的混合液中处理最后用蒸馏水洗净。

将硝酸斓硝酸锰硝酸铝按定摩尔比配成总浓度为的混合溶液在室温下强烈搅拌半小时，本实验在用金属丝制备催化剂时，用手工涂敷法。

然后室温下晾干在干燥箱中干燥小时干燥小时不同温度下锻烧。

干燥后的金属载体在马福炉中升温到保温。

二次三次涂覆后室温下晾干在干燥箱中干燥小时干燥小时。

然后在马福炉中升温到保温小时。

反复干燥后得出加入不同量的溶胶质量与丝网的增重率之间的关系如表最后比较出涂敷溶胶的最佳量如图。

图是根据表数据的曲线表示可由曲线图直观的看出溶胶的最佳涂敷量。

样品总重量−载体重量增重量载体重量催化剂重量−载体重量失重量载体重量加入溶胶质量目金属丝网增重率目金属丝网增重率由曲线图可以看出目金属丝网在溶胶量在时丝网增重率达最大值目金属丝网在溶胶量在时丝网增重率达最大值。

所以用目金属丝涂抹溶胶效果更好。

所以在丝网上涂抹催化剂目数多的丝越细比表面积越大效果越好。

同样如果使用丝催化剂的原理样丝越细效果越好。

催化剂的涂敷最终选用直径为的丝做催化剂载体。

通过以上实验的比较选的溶胶配制成铝溶胶混合液搅拌成乳状。

在丝上进行涂敷室温晾干然后在干燥箱中干燥再升