微通道反應器目前一般采用以下3種方法將汽油等液態(tài)碳氫燃料轉(zhuǎn)換成富含H2的混合氣體:(1)部分氧化反應;(2)自熱重整反應;(3)水蒸氣重整反應。
隨著微通道結(jié)構(gòu)的使用,蒸飯柜阻礙水蒸氣重整反應的換熱限制被微通道內(nèi)的快速動力過程消除,從而使得水蒸氣重整反應的3個優(yōu)點可在微通道燃料轉(zhuǎn)化裝置中得以體現(xiàn),即:
(1)由于不受到N2的稀釋,水蒸氣重整產(chǎn)物中的H2含量較高;
(2)通過泵壓縮液態(tài)燃料和水,可直接獲得重整時需要的高壓,從而不必依靠壓縮空氣提高反應壓力;
?。?)水蒸氣重整法可以通過燃燒燃料電池陽極排氣中的剩余H2為重整提供熱量,從而有效利用能量,而POX法或者ATR法是熱中性或放熱反應,不能利用陽極排氣。
微通道水煤氣轉(zhuǎn)換反應器:潤滑油招商微通道水煤氣轉(zhuǎn)換反應器采用Ru/Ni為催化劑,將H2中的CO轉(zhuǎn)變成CO2,即:H2O+COH2+CO2-41.1kJ/mol;由于微通道水煤器轉(zhuǎn)換反應器大大減小了熱質(zhì)傳遞的阻力,觀察到快速本征反應動力,在這種反應機理下,反應物質(zhì)與催化劑只接觸25ms(常規(guī)為幾秒鐘)便可將99.8%的CO轉(zhuǎn)化。因此,這種采用微通道的水煤氣轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的體積可以比常規(guī)體積減小一到兩個數(shù)量級,從而使它適用于車輛上使用。