氢气(Hydrogen)是世界上已知的最轻的气体。它的密度非常小，只有空气的1/14，即在标准大气压,0℃下,氢气的密度为0.0899g/L。氢气(H2)最早于16世纪初被人工合成，当时使用的方法是将金属置于强酸中。现在工业上一般从天然气或水煤气制氢气，而不采用高耗能的电解水的方法。制得的氢气大量用于石化行业的裂化反应和生产氨气。今天纽瑞德特气小编为大家介绍一种合成氢气的新方法——生产纯氢气之催化薄膜反应器中氢气渗透及产率的研究。
本研究的目标为建立一个含两根钯膜管之催化薄膜反应器，使用商业化MDC-3触媒，以甲醇蒸气重组生产纯氢气，并研究在反应器中的氢气渗透量及回收率。结果显示，每次装入新触媒并在反应器中进行活化，氢气渗透量即会减少，因为金属触媒(铜、锌、铬)可能沉积在钯膜表面上。在进行288小时反应后，通入水蒸气处理，氢气渗透量增加了30％，因为水蒸气可将钯膜上的焦炭清除掉。氢气渗透量数据藉由非线性迴归套入压力n次方之数学模式(n=0.69~0.92)，结果发现实验数据与数学模式非常吻合。
甲醇蒸气重组在催化薄膜反应器的实验结果显示，随著WHSV减少，甲醇蒸气重组的转化率及氢气回收率随之增加，在所研究之WHSV范围中，逆向水气转移反应有一最大值。在四个温度-压力之研究条件中，温度为618K及压力为11.8bar时，有最佳的氢气回收率，此时WHSV为1.05h-1，L/S为35.7mol/h/m2，氢气回收率为0.74，足够让甲醇蒸气重组在催化薄膜反应器中达到热量自我平衡。在653K进行四小时活化后，MDC-3的触媒活性在76小时之甲醇蒸汽重组实验中呈稳定状况。建议触媒活化宜在催化薄膜反应器外进行，以防止钯膜被金属触媒沉积，造成氢气渗透量减少。
文章来源：纽瑞德气体网站
