high temperatures can be obtained by either burning some of the
hydrogen produced by ammonia cracking or carrying a second fuel
such as propane or butane which is combusted.
3. Non-reforming hydrogen production
Hydrogen is produced by many methods other than reforming.
A brief description of some of the biomass-based approaches, along
with production of hydrogen from water, is included here.
Although chemical hydrides are typically considered hydrogen
storage materials, a very brief review will also be provided.
3.1. Hydrogen from biomass
In the near term, biomass is the most likely renewable organic
substitute to petroleum. In the United States it is second only to
hydropower as a primary energy source among renewable
resources [109]. Biomass is available from a wide range of sources
such as animal wastes, municipal solid wastes, crop residues, short
rotation woody crops, agricultural wastes, sawdust, aquatic plants,
short rotation herbaceous species (i.e. switch grass), waste paper,
corn, and many more [1,79,109–125]. For hydrogen generation, the
current biomass technologies include: gasification, pyrolysis,
conversion to liquid fuels by supercritical extraction, liquefaction,
hydrolysis, etc. followed in some cases by reformation, and
biological hydrogen production [123]. A brief description of
gasification and biological hydrogen production will be given
here. Conversion to liquid fuels is beyond the scope of this paper.
3.1.1. Biomass gasification
Gasification technology, commonly used with biomass and coal,
is very mature and commercially used in many processes. It is a
variation of pyrolysis and, therefore, is based upon partial oxidation
of the materials into a mixture of hydrogen, methane, carbon
monoxide, carbon dioxide, and nitrogen known as a producer gas
[119]. Since pyrolysis and steam reforming have been described
previously, only a brief examination of the salient differences occurs
here. The gasification process typically suffers from low thermal
efficiency since moisture contained in the biomass must also
be vaporized [1]. It can be done with or without a catalyst
[113,118,122,126] and in a fixed bed or fluidized bed reactor, with
the fluidized bed reactor typically yielding better performance
[118]. Addition of steam and or oxygen to the gasification process
results in steam reforming and produces a syngas stream (H2 to CO
ratio of 2:1), which can be used as the feed to a Fischer-Tropsch
reactor to make higher hydrocarbons, or to a WGS for hydrogen
production [118,123]. Superheated steam(900 8C) has been used to
reform dried biomass to achieve high hydrogen yields as seen in
Fig. 5 [1]. Gasification, even at high temperatures of 800–1000 8C,
produces a significant amount of tar in the product gas (Fig. 5).
Therefore, a secondary reactor, which utilizes calcined dolomite or
nickel catalysts, is used to catalytically clean and upgrade the
product gas [118]. Ideally, oxygen should be used in these plants;
however, oxygen separation unit operations are cost prohibitive for
small-scale plants. This limits the gasifiers to the use of air resulting
in significant dilution of the products as well as the production of
NOx. Low cost, efficient oxygen separators are needed for this
technology. For hydrogen production, a WGS process can be
employed to increase the hydrogen concentration, and then a
separation process used to produce pure hydrogen [114]. Several
processes have been proposed to decrease the amount of tar
produced in the gasification reactor. For example, the employment
of an Rh/CeO2/M (M = SiO2, Al2O3, and ZrO2) catalyst for use in the
gasification process has been found to reduce the tar formation
[118]. Much cheaper catalysts would be required to make such an
สามารถได้รับอุณหภูมิสูง โดยการเขียนบาง
ผลิตไฮโดรเจนแอมโมเนียแตก หรือถือครองน้ำมันสอง
เช่นแก๊สหรือนำซึ่งจะเป็นการ
3 ปฏิรูปไม่ใช่ไฮโดรเจนผลิต
ไฮโดรเจนผลิตได้หลายวิธีไม่ใช่การปฏิรูป.
A พร้อมคำอธิบายของวิธีใช้ชีวมวล ย่อ
ผลิตไฮโดรเจนจากน้ำ มาที่นี่
แม้ว่า hydrides เคมีโดยทั่วไปถือว่าไฮโดรเจน
เก็บวัสดุ รีวิวสั้น ๆ ยังแก่
3.1 ไฮโดรเจนจากชีวมวล
ในระยะใกล้ ชีวมวลจะทดแทนส่วนใหญ่อินทรีย์
แทนการปิโตรเลียม ในสหรัฐอเมริกา เป็นสองเท่า
ไฟฟ้าเป็นแหล่งพลังงานหลักระหว่างทดแทน
ทรัพยากร [109] ชีวมวลได้จากหลากหลายแหล่ง
เช่นสัตว์กาก กากของแข็งเทศบาล พืชตกค้าง สั้น
หมุนวู้ดดี้พืช เกษตรเสีย ขี้เลื่อย สาหร่าย,
สั้นหมุน herbaceous พันธุ์ (เช่นสวิตช์หญ้า), ขยะกระดาษ,
ข้าวโพด และหลายเพิ่มเติม [1,79,109-125] สำหรับการสร้างไฮโดรเจน
รวมปัจจุบันเทคโนโลยีชีวมวล: การแปรสภาพเป็นแก๊ส ชีวภาพ,
แปลงเป็นเชื้อเพลิงเหลวโดย supercritical สกัด liquefaction,
ไฮโตรไลซ์ ฯลฯ ตามในบางกรณีปฏิรูป และ
ผลิตชีวภาพไฮโดรเจน [123] คำอธิบายโดยย่อของ
จะได้รับการแปรสภาพเป็นแก๊สและชีวภาพผลิตไฮโดรเจน
ที่นี่ แปลงเป็นเชื้อเพลิงเหลวที่อยู่ในขอบของกระดาษนี้
3.1.1 การแปรสภาพเป็นแก๊สชีวมวล
เทคโนโลยีการแปรสภาพเป็นแก๊ส ใช้กับชีวมวลและถ่านหิน,
มีการเติบโต และใช้ในเชิงพาณิชย์ในหลาย ๆ กระบวนการ เป็นการ
ของไพโรไลซิ และ ดังนั้น อยู่ตามออกซิเดชันบางส่วน
วัสดุลงในส่วนผสมของไฮโดรเจน มีเทน คาร์บอน
มอนอกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ และไนโตรเจนเป็นก๊าซ
[119] เนื่องจากไพโรไลซิและงด้วยไอน้ำได้ถูกอธิบาย
ก่อนหน้านี้ เกิดขึ้นเฉพาะสอบโดยย่อของความแตกต่างเด่น
ที่นี่ กระบวนการแปรสภาพเป็นแก๊สปกติ suffers จากความร้อนต่ำ
ประสิทธิภาพเนื่องจากความชื้นที่มีอยู่ในชีวมวลต้อง
จะแก้ไข [1] สามารถทำได้ หรือ ไม่มีเศษ
[113,118,122,126] และเตียงถาวรหรือเครื่องปฏิกรณ์เบด fluidized กับ
เครื่องปฏิกรณ์เบด fluidized ที่โดยทั่วไปผลผลิตประสิทธิภาพ
[118] เพิ่มของไอน้ำและออกซิเจนในการกระบวนการแปรสภาพเป็นแก๊ส
ผลไอน้ำฟื้นฟู และสร้างกระแส syngas (H2 กับ CO
อัตราส่วน 2:1), ซึ่งสามารถใช้เป็นอาหารให้ฟิสเชอร์-Tropsch
เครื่องปฏิกรณ์จะทำให้ไฮโดรคาร์บอนสูง หรือ WGS สำหรับไฮโดรเจน
ผลิต [118,123] ไอน้ำ superheated (900 8C) ได้ใช้
ปฏิรูปแห้งชีวมวลเพื่อให้บรรลุผลผลิตไฮโดรเจนสูงไว้
5 Fig. [1] การแปรสภาพเป็นแก๊ส แม้ที่อุณหภูมิสูงของ 800 – 1000 8C,
สร้างจำนวนทาร์ในก๊าซผลิตภัณฑ์ (Fig. 5) อย่างมีนัยสำคัญ.
ดังนั้น เป็นรองเครื่องปฏิกรณ์ ที่ใช้โดโลไมต์โค้ก หรือ
นิกเกิลสิ่งที่ส่งเสริม ใช้ในการทำความสะอาด และปรับรุ่น catalytically
ผลิตภัณฑ์แก๊ส [118] ดาว ควรใช้ออกซิเจนในพืชเหล่านี้;
อย่างไรก็ตาม ออกซิเจนแยกหน่วยงานเป็นต้นทุนที่ห้ามปรามการ
พืชที่ระบุ นี้จำกัด gasifiers เพื่อการใช้อากาศเกิด
ในเจือจางสำคัญของผลิตภัณฑ์รวมทั้งการผลิต
โรงแรมน็อกซ์ แยกต้นทุนต่ำ ประหยัดออกซิเจนมีความจำเป็นนี้
เทคโนโลยี สำหรับการผลิตไฮโดรเจน กระบวนการ WGS สามารถ
เพื่อเพิ่มความเข้มข้นของไฮโดรเจน แล้วเป็น
กระบวนการแยกที่ใช้ในการผลิตไฮโดรเจนบริสุทธิ์ [114] หลาย
กระบวนการที่ได้รับการเสนอเพื่อลดจำนวนของทาร์
ผลิตในเครื่องปฏิกรณ์การแปรสภาพเป็นแก๊ส ตัวอย่าง การจ้างงาน
ของตัว Rh/CeO2/M (M = SiO2, Al2O3 และ ZrO2) เศษสำหรับใช้ใน
ได้พบกระบวนการแปรสภาพเป็นแก๊สเพื่อลดการก่อตัวทาร์
[118] สิ่งที่ส่งเสริมมากจะต้องทำเช่นการ
การแปล กรุณารอสักครู่..

อุณหภูมิสูงได้ โดยเขียนบางส่วนของ
ไฮโดรเจนผลิตโดยแอมโมเนียแตกหรือถือสองเชื้อเพลิง เช่น โพรเพน บิวเทน
หรือที่เผา .
3 ไม่ปฏิรูปการผลิตไฮโดรเจน
ไฮโดรเจนผลิตโดยวิธีอื่นมากกว่าการปฏิรูปหลาย
คำอธิบายสั้น ๆของบางส่วนของชีวมวลตามวิธีการตาม
กับการผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากน้ำรวม
ที่นี่เลยแม้ว่าสารเคมีโฮเมอร์มักจะพิจารณาวัสดุที่เก็บไฮโดรเจน
, ทบทวนมากก็จะให้ .
1 . ไฮโดรเจนจากชีวมวล
ในระยะใกล้ ชีวมวลเป็นส่วนใหญ่หมุนเวียนอินทรีย์
ทดแทนน้ำมันปิโตรเลียม ในสหรัฐอเมริกามันเป็นเพียงรอง
พลังน้ำเป็นแหล่งพลังงานหลักของแหล่งพลังงานหมุนเวียน
[ 109 ]ชีวมวลสามารถใช้ได้จากหลากหลายแหล่ง
เช่นของเสียขยะตกค้าง , สัตว์ , พืช , สั้น
การหมุนวู้ดดี้พืชผลการเกษตรของเสีย , ขี้เลื่อย , น้ำหมุน , ไม้ล้มลุกชนิด
สั้น ( เช่นเปลี่ยนหญ้า ) , เศษกระดาษ ,
ข้าวโพด และอีกหลาย 1,79109 – [ 125 ] สำหรับการผลิตไฮโดรเจน ,
เทคโนโลยีชีวมวลปัจจุบันรวมถึง : กระบวนการไพโรไลซิส
, ,การแปลงเชื้อเพลิงเหลวโดยการสกัด supercritical ,
, , การย่อย , ฯลฯ ตาม ในบางกรณี โดยการปฏิรูปและการผลิตก๊าซไฮโดรเจนทางชีวภาพ
[ 123 ] คำอธิบายสั้น ๆของก๊าซและการผลิตไฮโดรเจนชีวภาพ
จะได้รับที่นี่ การแปลงเชื้อเพลิงเหลวอยู่นอกเหนือขอบเขตของบทความนี้ .
3.1.1 . ข้าวสุก
จากเทคโนโลยีที่นิยมใช้กับชีวมวลและถ่านหิน ,
เป็นผู้ใหญ่มากและในเชิงพาณิชย์ที่ใช้ในกระบวนการหลาย มันเป็น
ความผันแปรของไพโรไลซิสและ , จึง , จะขึ้นอยู่กับ
ปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วนของวัตถุดิบที่เป็นส่วนผสมของไฮโดรเจน , มีเทน , คาร์บอน
คาร์บอนมอนอกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ และไนโตรเจน ที่รู้จักกันเป็นก๊าซชีวมวล
[ 119 ] ตั้งแต่แยกปฏิรูปด้วยไอน้ำและได้รับการอธิบาย
ก่อนหน้านี้เพียงการตรวจสอบโดยย่อของความแตกต่างที่เด่นขึ้น
ที่นี่เลย กระบวนการแก๊สซิฟิเคชั่นมักจะได้รับความทุกข์จากความร้อนประสิทธิภาพ
ต่ำเนื่องจากความชื้นที่มีอยู่ในชีวมวลที่ยังต้อง
จะระเหย [ 1 ] มันทำได้ด้วยหรือ โดยตัวเร่งปฏิกิริยา
[ 113118122126 ] และในเบด หรือเตาฟลูอิดไดซ์เบดด้วย
[ เครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดโดยทั่วไปที่มีสมรรถนะดีกว่า 118 ]เพิ่มออกซิเจนและไอน้ำ หรือกระบวนการ
จากผลผลิตกระแสปฏิรูปด้วยไอน้ำและแก๊ส ( H2 co
อัตราส่วน 2 : 1 ) ซึ่งสามารถใช้เป็นอาหารสัตว์เครื่องปฏิกรณ์ tropsch
ฟิชเชอร์ให้ไฮโดรคาร์บอนสูงกว่า หรือ เป็น wgs สำหรับการผลิตไฮโดรเจน
[ 118123 ] ไอน้ำร้อนยวดยิ่ง ( 900 8C ) มีการใช้ชีวมวลเพื่อบรรลุการปฏิรูปแห้ง
ไฮโดรเจนผลผลิตสูงตามที่เห็นในรูปที่ 5 [ 1 ]ก๊าซ , แม้ที่อุณหภูมิสูง 800 – 1 , 000 8C
ผลิต , ปริมาณน้ำมันดินในผลิตภัณฑ์ก๊าซ ( ภาพที่ 5 ) .
ดังนั้นเครื่องปฏิกรณ์ที่สอง ที่ใช้เผาโดโลไมต์หรือ
ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล ใช้ catalytically สะอาดและอัพเกรด
ผลิตภัณฑ์ก๊าซ [ 118 ] ใจกลาง ออกซิเจน ควรใช้พืชเหล่านี้ ;
แต่หน่วยปฏิบัติการแยกออกซิเจนเป็นค่าใช้จ่ายต้องห้ามสำหรับ
พืชขนาดเล็ก นี้ จำกัด gasifiers การใช้อากาศในการเป็นผล
ที่สำคัญของผลิตภัณฑ์รวมทั้งการผลิต
ดังกล่าว ค่าใช้จ่ายต่ำ , แยกออกซิเจนมีประสิทธิภาพ จำเป็นสำหรับเทคโนโลยีนี้
สำหรับการผลิตไฮโดรเจน , กระบวนการ wgs สามารถใช้เพื่อเพิ่มความเข้มข้นของไฮโดรเจน
แล้วกระบวนการแยกที่ใช้ผลิตไฮโดรเจนบริสุทธิ์ [ 114 ] หลาย
กระบวนการที่ได้รับการเสนอเพื่อลดปริมาณของ Tar
ผลิตก๊าซในถัง ตัวอย่างเช่น การจ้างงาน
ของ RH / CeO2 / M ( M = SiO2 Al2O3 , และ ZrO2 ) ตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อใช้ในกระบวนการแก๊สซิฟิเคชั่น
ได้ลดทาร์ก่อตัว
[ 118 ] ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ถูกกว่ามากจะต้องทำ เช่น
การแปล กรุณารอสักครู่..
