CN106115618A - 高燃烧热值合成氢燃料及其制备方法 - Google Patents

高燃烧热值合成氢燃料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106115618A
CN106115618A CN201610457833.XA CN201610457833A CN106115618A CN 106115618 A CN106115618 A CN 106115618A CN 201610457833 A CN201610457833 A CN 201610457833A CN 106115618 A CN106115618 A CN 106115618A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ball milling
heats
hydrogen fuel
preparation
combustion value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610457833.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106115618B (zh
Inventor
刘世超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiaxing Jiasi Beite New Material Co., Ltd
Original Assignee
刘世超
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 刘世超 filed Critical 刘世超
Priority to CN201610457833.XA priority Critical patent/CN106115618B/zh
Publication of CN106115618A publication Critical patent/CN106115618A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106115618B publication Critical patent/CN106115618B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/06—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
    • C01B3/065—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents from a hydride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C01B2203/1052—Nickel or cobalt catalysts
    • C01B2203/1058—Nickel catalysts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高燃烧热值合成氢燃料及其制备方法，所述高燃烧热值合成氢燃料的制备方法，包括以下步骤：室温下，将金属硼氢化物在催化剂的作用下与二氧化碳进行球磨，反应后得到混合气体。本发明以金属硼氢化物和二氧化碳为主要原料，得到燃烧值高、安全无污染的合成氢燃料。

Description

高燃烧热值合成氢燃料及其制备方法
技术领域
本发明涉及气体燃料技术领域，具体涉及一种高燃烧热值合成氢燃料及其制备方法。
背景技术
人类社会文明的持续发展正面临着能源短缺与环境恶化所带来的威胁，对化石能源的无限制开采不仅导致其日渐枯竭，价格攀升，而且燃烧释放的大量二氧化碳导致温室效应加重，进而引发极端天气现象。
氢是一种无色的气体。燃烧一克氢能释放出142千焦尔的热量，是汽油发热量的3倍。它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境。氢的重量特别轻，它比汽油、天然气、煤油都轻多了，因而携带、运送较不方便，但氢作为燃料仍然被认为将会成为本世纪最理想的能源。氢燃料作为能源的突出特点是无污染、效率高、可循环利用。
现代社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，大量排放尾气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成了温室效应。利用二氧化碳气体来制备合成氢燃料，既能实现二氧化碳的转化再利用，也能生产出符合环保要求的氢燃料。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种高燃烧热值合成氢燃料及其制备方法。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种高燃烧热值合成氢燃料的制备方法，包括以下步骤：
将金属硼氢化物与二氧化碳，在催化剂的作用下进行球磨，得到所述高燃烧热值合成氢燃料。
优选地，所述的金属硼氢化物由硼氢化钙、硼氢化锂、硼氢化钾混合而成，所述硼氢化钙、硼氢化锂、硼氢化钾的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
优选地，所述的催化剂加入量为金属硼氢化物重量的1.5-4.5％，所述的催化剂由一氧化镍、氯化镍、硫酸镍混合而成，所述一氧化镍、氯化镍、硫酸镍的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
优选地，所述的CO2气体的压力为0.2-90atm。
本发明中只要能提供机械化学力的球磨方式均可，优选地，所述球磨包括行星式球磨、卧式球磨和振动式球磨。
更优选地，所述球磨为行星式球磨或卧式球磨，球磨条件为：球料比为10-140:1，球磨转速为300-900转/分钟，球磨时间为1-40小时。
更优选地，所述球磨为振动式球磨时，球磨条件为：球料比为10-110:1，振动频率为900-1000周/分钟，球磨时间为1-40小时。
本发明提供了一种高燃烧热值合成氢燃料，采用上述方法制备而成，由下述重量百分比的组分组成：氢气30-60％、一氧化碳20-30％、余量为甲烷。
具体的，在本发明中：
一氧化镍，CAS号：1313-99-1，粒径20-40nm。
氯化镍，CAS号：7718-54-9，粒径20-40nm。
硫酸镍，CAS号：7786-81-4，粒径20-40nm。
硼氢化钙，CAS号：17068-95-0，粒径20-40nm。
硼氢化锂，CAS号：16949-15-8，粒径20-40nm。
硼氢化钾，CAS号：13762-51-1，粒径20-40nm
二氧化碳，CAS号：124-38-9。
本发明以金属硼氢化物和二氧化碳为主要原料，得到了燃烧值高、安全无污染的合成氢燃料。
具体实施方式
实施例1
高燃烧热值合成氢燃料的制备方法，包括以下步骤：
在氩气气氛的手套箱(采用德国Mbraun手套箱)中，称取9.0g的金属硼氢化物和0.18g催化剂，装入带阀门的不锈钢球磨罐(容积300ml)中，每个不锈钢球的直径为7.0mm，球料质量比为100：1(即不锈钢球总的质量与金属硼氢化物的质量比为100：1)。
将装有金属硼氢化物和催化剂的球磨罐抽真空后充入10atm的二氧化碳。然后将球磨罐放在行星式球磨机(釆用南京大学仪器厂生产的QM-3SP4型行星式球磨机)上，以500转/分钟的转速球磨24小时，得到合成燃料。
所述步骤(1)中金属硼氢化物由硼氢化钙3g、硼氢化锂3g、硼氢化钾3g搅拌混合均匀得到。
所述步骤(1)所述的催化剂由一氧化镍0.06g、氯化镍0.06g、硫酸镍0.06g搅拌混合均匀得到。
实施例2
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的金属硼氢化物由硼氢化钙4.5g、硼氢化锂4.5g搅拌混合均匀得到。得到实施例2的高燃烧热值合成氢燃料。
实施例3
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：金属硼氢化物由硼氢化锂4.5g、硼氢化钾4.5g搅拌混合均匀得到。得到实施例3的高燃烧热值合成氢燃料。
实施例4
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的金属硼氢化物由硼氢化钙4.5g、硼氢化钾4.5g搅拌混合均匀得到。得到实施例4的高燃烧热值合成氢燃料。
实施例5
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的催化剂稳定剂由一氧化镍0.09g、氯化镍0.09g搅拌混合均匀得到。得到实施例5的高燃烧热值合成氢燃料。
实施例6
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的催化剂由氯化镍0.09g、硫酸镍0.09g搅拌混合均匀得到。得到实施例6的高燃烧热值合成氢燃料。
实施例7
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的催化剂由一氧化镍0.09g、硫酸镍0.09g搅拌混合均匀得到。得到实施例7的高燃烧热值合成氢燃料。
测试例1
对实施例1和实施例5-7中步骤(1)的高燃烧热值合成氢燃料反应生成率进行测试，具体结果见表1。
表1：高燃烧热值合成氢燃料反应生成率结果表
生成率，％
实施例1 96.6
实施例2 91.8
实施例3 92.5
实施例4 92.3
实施例5 92.1
实施例6 92.8
实施例7 92.0
比较实施例1与实施例2-4，实施例1(硼氢化钙、硼氢化锂、硼氢化钾复配)高燃烧热值合成氢燃料反应生成率明显高于实施例2-4(硼氢化钙、硼氢化锂、硼氢化钾中任意二者复配)。比较实施例1与实施例5-7，实施例1(一氧化镍、氯化镍、硫酸镍)高燃烧热值合成氢燃料反应生成率明显高于实施例5-7(一氧化镍、氯化镍、硫酸镍任意二者复配)。
测试例2
对实施例1-7制备的高燃烧热值合成氢燃料进行燃烧热值测试。具体结果见表2。
表2：燃烧热值测试结果表
样品 燃烧热值，kcal/m3
实施例1 9220
实施例2 8246
实施例3 8410
实施例4 8342
实施例5 8421
实施例6 8406
实施例7 8428
比较实施例1与实施例2-4，实施例1(硼氢化钙、硼氢化锂、硼氢化钾复配)燃烧热值明显高于实施例2-4(硼氢化钙、硼氢化锂、硼氢化钾中任意二者复配)。比较实施例1与实施例5-7，实施例1(一氧化镍、氯化镍、硫酸镍复配)燃烧热值明显高于实施例5-7(一氧化镍、氯化镍、硫酸镍中任意二者复配)。

Claims (6)

1.一种高燃烧热值合成氢燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：室温下，将金属硼氢化物在催化剂的作用下与二氧化碳进行球磨；
所述的催化剂加入量为金属硼氢化物重量的1.5-4.5％，所述的催化剂由一氧化镍、氯化镍、硫酸镍混合而成，所述一氧化镍、氯化镍、硫酸镍的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
所述的金属硼氢化物由硼氢化钙、硼氢化锂、硼氢化钾混合而成，所述的硼氢化钙、硼氢化锂、硼氢化钾的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
2.如权利要求1所述的高燃烧热值合成氢燃料的制备方法，其特征在于：所述的二氧化碳CO2气体的压力为0.2-90atm。
3.如权利要求1所述的高燃烧热值合成氢燃料的制备方法，其特征在于：所述的球磨包括行星式球磨、卧式球磨和振动式球磨。
4.如权利要求3所述的高燃烧热值合成氢燃料的制备方法，其特征在于：所述球磨为行星式球磨或卧式球磨，球磨条件为：球料比为10-140:1，球磨转速为300-900转/分钟，球磨时间为1-40小时。
5.如权利要求3所述的高燃烧热值合成氢燃料的制备方法，其特征在于：所述球磨为振动式球磨时，球磨条件为：球料比为10-110:1，振动频率为900-1000周/分钟，球磨时间为1-40小时。
6.一种高燃烧热值合成氢燃料，其特征在于：采用权利要求1-5中任一项所述方法制备而成。
CN201610457833.XA 2016-06-22 2016-06-22 高燃烧热值合成氢燃料及其制备方法 Active CN106115618B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610457833.XA CN106115618B (zh) 2016-06-22 2016-06-22 高燃烧热值合成氢燃料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610457833.XA CN106115618B (zh) 2016-06-22 2016-06-22 高燃烧热值合成氢燃料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106115618A true CN106115618A (zh) 2016-11-16
CN106115618B CN106115618B (zh) 2019-01-22

Family

ID=57268443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610457833.XA Active CN106115618B (zh) 2016-06-22 2016-06-22 高燃烧热值合成氢燃料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106115618B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110562921A (zh) * 2019-08-26 2019-12-13 浙江工业大学 一种合成硼氢化锂·二氧化碳配位化合物的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1259584A (zh) * 2000-01-20 2000-07-12 南开大学 储氢合金/碳纳米管复合储氢材料
CN1980857A (zh) * 2004-02-26 2007-06-13 通用汽车公司 包含氢化物和氢氧化物的储氢材料体系及其再生方法
CN101264863A (zh) * 2008-04-18 2008-09-17 浙江大学 用反应球磨直接合成金属配位氢化物储氢材料的方法
CN101851540A (zh) * 2009-03-30 2010-10-06 财团法人工业技术研究院 具有高分子基材的固态氢燃料及其制造方法
CN101863454A (zh) * 2009-04-17 2010-10-20 财团法人工业技术研究院 固态氢燃料及其制造方法和使用方法
DE102011115073A1 (de) * 2011-09-29 2013-04-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Freisetzung von Wasserstoff aus einem Metallhydrid
CN105271178A (zh) * 2015-11-18 2016-01-27 浙江工业大学 一种将温室气体转化为碳的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1259584A (zh) * 2000-01-20 2000-07-12 南开大学 储氢合金/碳纳米管复合储氢材料
CN1980857A (zh) * 2004-02-26 2007-06-13 通用汽车公司 包含氢化物和氢氧化物的储氢材料体系及其再生方法
CN101264863A (zh) * 2008-04-18 2008-09-17 浙江大学 用反应球磨直接合成金属配位氢化物储氢材料的方法
CN101851540A (zh) * 2009-03-30 2010-10-06 财团法人工业技术研究院 具有高分子基材的固态氢燃料及其制造方法
CN101863454A (zh) * 2009-04-17 2010-10-20 财团法人工业技术研究院 固态氢燃料及其制造方法和使用方法
DE102011115073A1 (de) * 2011-09-29 2013-04-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Freisetzung von Wasserstoff aus einem Metallhydrid
CN105271178A (zh) * 2015-11-18 2016-01-27 浙江工业大学 一种将温室气体转化为碳的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110562921A (zh) * 2019-08-26 2019-12-13 浙江工业大学 一种合成硼氢化锂·二氧化碳配位化合物的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106115618B (zh) 2019-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220274046A1 (en) Integration of plasma and hydrogen process with combined cycle power plant, simple cycle power plant and steam methane reformers
CN102730637B (zh) 低碳排放的费托合成尾气综合利用工艺
ES2808865T3 (es) Ensamblaje de instalaciones para la producción de acero y procedimiento para el funcionamiento del ensamblaje de instalaciones
HK1078842A1 (en) Production of synthetic transportation fuels from carbonaceous materials using self-sustained hydro-gasification
CN101935055A (zh) 利用水煤浆技术焚烧高浓度废水联产合成氨方法
CN101760244B (zh) 三相态多原料加压煤气化装置及其工艺
CN106115618A (zh) 高燃烧热值合成氢燃料及其制备方法
Raza et al. Simulation of the pyrolysis process using blend of date seeds and coffee waste as biomass
Huang et al. Effect of different transition metal fluorides TMFx (TM= Nb, Co, Ti) on hydrogen storage properties of the 3NaBH4-GdF3 system
US8893992B2 (en) System and method for pulverizing a substance
JP6570111B2 (ja) 水素製造方法及びそのシステム
JP5170516B2 (ja) 水素ガスの製造方法
CN105861084B (zh) 高燃烧热值合成氢燃料及其制备方法
CN101759567A (zh) 利用核能水解产物和二氧化碳生产绿色环保的气、液产品的方法及系统
Burdukov et al. Study of mechanically activated coal combustion
Acero et al. Numerical Study of the Effect of hydrogen addition on the laminar flame speed and premixed flame structure of biogas
CN104479789B (zh) 节能固硫清洁燃煤及其制备方法
Inayat et al. Effect of limestone catalyst on co-gasification of coconut fronds and wood chips
Darmawan et al. Co-production of hydrogen and power from palm mill wastes
Cavaliere Hydrogen and Energy Transition
Abdulrahman et al. Performance Evaluation of Downdraft Gasifier Fueled Using Rice husk and Sawdust
CN107055471A (zh) 一种利用碱金属氢化物在室温下还原二氧化碳制备氢气的方法
CN201334463Y (zh) 三相态多原料加压煤气化装置
Woźniak et al. The EFFICIENCY of the process of Coal Gasification in the Presence of Hydrogen
RU2415262C1 (ru) Способ газификации углеводородов для получения электроэнергии и углеродных наноматериалов

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20191226

Address after: 314200 ground floor of inner office building, No. 333, Jingxing 1st Road, Caoqiao street, Pinghu City, Jiaxing City, Zhejiang Province

Patentee after: Jiaxing Jiasi Beite New Material Co., Ltd

Address before: Hongkou District Tianbao road 200092 Shanghai 248 Lane 3, Room 302

Patentee before: Liu Shichao