一种控制氢气生成过程中铝/水反应的综合方法 奥尔加·莫罗佐娃（Olga Morozova）和 奥尔加·库德里亚肖娃（Olga Kudryashova）

《Hydrogen》：An Integrated Approach to Controlling the Al/H?O Reaction in Hydrogen Generation Olga Morozova and Olga Kudryashova

　　

摘要

铝与水的反应是一种有前景的方法，可用于根据需求生产氢气，以供自主能源系统使用。然而，由于其高放热性，实际应用中存在过程控制的问题，这会导致颗粒烧结和热不稳定性，尤其是在使用高活性纳米粉末时。本研究的目的是提出一种综合控制方法，以尽量减少这些风险。该方法基于反应物在空间和时间上的分布原则，以确保均匀的热量释放。研究了两种过程管理方法：将铝粉静电施加到反应器壁上并使其逐渐释放，以及预处理纳米粉末与冰的混合物。利用宏观动力学数学模型，对转化动力学和热量释放进行了计算，并与实验数据进行了比较。结果表明，这两种方法都能防止浆料自热，并实现恒定速率的均匀产氢。特别是，使用预冷冻混合物可以在长时间内保证稳定的氢气生产，而无需额外加热或搅拌。所提出的方法可用于设计安全高效的氢气发生器，以满足自主发电厂的需求。