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清洁利用煤炭--电解煤浆制氢
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电解煤浆制氢是利用电化学的方法使阴极产生氢气，反应如下： 阳极：煤炭 + 水 - e- → 烷烃,烯烃,二氧化碳等 + H+ 阴极：4H+ + 4e- → 2H2 总反应：煤炭 + 水 → 烷烃,烯烃,二氧化碳等 + H2 本方法着重研究用少量的电能利用阳极催化剂直接电解煤炭制高纯氢气和甲醇，以供质子交换膜燃料电池（PEMFC）和直接甲醇燃料电池（DMFC）使用。这种新技术具有以下显而易见的优点： 1. 节能。目前常规的制氢技术之一是电解水制氢，水的理论分解电压是1.23V，但实际分解电压在2.0V左右。而电解煤炭（浆）制氢的理论分解电压为0.21V，实际分解电压是0.7～1.1V，仅是电解水的1/3～1/2。煤是水电解的阳极去极化剂，因此电解煤浆制氢所需的能量远比电解水的低。 2. 电解煤炭（浆）阴极得高纯氢气，可为PEMFC提供原料；通过控制阳极电位，阳极可以得到甲醇等有机小分子化合物，为直接甲醇燃料电池提供了原料。 3. 煤燃烧时，会产生气态氮氧化物和硫氧化物而造成环境污染。而电解煤浆制氢时，煤炭中的氮硫杂质在电解过程中被氧化为酸而溶解在酸性电解液中,无氮氧化物和硫氧化物的生成，从而大大减少了由于煤炭燃烧所造成的酸雨现象，极大程度地减少环境污染。 4. 电解煤浆后的电解液中，含有丰富的有机物质，电解液经初步浓缩后，可用作液体燃料。 5. 不需要纯化和分离氢的装置和设备，而这种工艺和设备在煤炭高温气化制氢过程中是必不可少的，从而大大降低了制氢的成本。 6. 煤炭电解制氢的装置可以小型化，能与家用和军用数千瓦的质子交换膜燃料电池堆（PEMFC）组合。实现分布式电站的理想[1]。这种分布式电站不需要远距离输配电设备，减少输电损失，提高能源利用率，并且降低污染，维护费用低。 7. 我国煤炭资源丰富，减少对他国燃料的依赖性，加强国家保障。 [search]清洁利用煤炭[/search] |
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