甲醇重整器

甲醇重整器是一种用于化学工程，特别是燃料电池技术领域的装置，它可以通过甲醇和水（蒸汽）混合物的反应产生纯氢气和二氧化碳。甲醇通过压力和热量以及与催化剂的相互作用转化为氢气和二氧化碳。

将摩尔浓度比（水：甲醇）为1.0-1.5的水和甲醇的混合物加压至约20bar，蒸发并加热至250-360°C的温度。通过使用变压吸附或由聚合物或钯合金制成的氢渗透膜来分离产生的氢气。有两种基本方法可以进行此过程。

• 将水-甲醇混合物引入管形反应器中，在其中与催化剂接触。然后通过变压吸附(PSA)或通过使用大部分氢气通过的膜将氢气与后面的室中的其他反应物和产物分离。此方法通常用于较大的非移动单元。
• 另一种工艺的特点是集成反应室和分离膜，即膜反应器。在这种相对较新的方法中，反应室包含高温、氢渗透膜，该膜可由难熔金属、钯合金或PdAg涂层陶瓷制成。因此，随着反应的进行，氢气从反应室中分离出来。这净化了氢气，并且随着反应的继续，增加了反应速率和提取的氢气量。

无论采用哪种设计，都不会从产品气体（萃余液）中去除所有的氢气。由于剩余的气体混合物仍然含有大量的化学能，因此它通常与空气混合并燃烧以为吸热重整反应提供热量。

甲醇重整器用作固定燃料电池系统或氢燃料电池驱动车辆的组件（请参阅重整甲醇燃料电池）。原型车NECAR5由戴姆勒-克莱斯勒公司于2000年推出。带有重整器的车辆的主要优点是它不需要加压油箱来储存氢燃料。相反，甲醇以液体形式储存。这对后勤的影响很大。加压氢气难以储存和生产。此外，这可能有助于缓解公众对氢气危险的担忧，从而使燃料电池驱动的汽车更具吸引力。然而，甲醇和汽油一样，有毒且（当然）易燃。PdAg膜的成本及其对温度变化损坏的敏感性为采用提供了障碍。虽然氢能在没有二氧化碳的情况下产生能量，但甲醇重整器会产生气体作为副产品。然而，在净分析中，用于高效燃料电池的甲醇（由天然气制备）在大气中释放的二氧化碳少于汽油。