传统的化学制氢方法都不可避免地要消耗大量不可再生能源，不符合可持续发展的观念[20]。而生物制氢方法工艺操作简单，成 本 低 廉，清洁、节能，被 认 为 是 未 来 最 有 发 展 前 景 的 制 氢 技 术 之 一[21]。20世 纪70年 代 早 期，科学家第一次分析论证了生物制氢技术工业化的可行性及重要意义。从此以后，对于生物制氢技术的研究受到重视，生物制氢技术得到了迅速发展[22]。

生物质制氢分生物法制氢和热化学法制氢两种。生物法制氢在常温或者略高于常温的条件下进行，而热化学法制氢需要很高的反应温度[23]。

生物制氢

生物质制氢中的热化学方法能够较快地实现工业化，但面临的问题是生物质原料的来源的保证；生物法，虽然前景较为广阔，但目前研究还只局限于实验室。

1。2  研究进展

1。2。1  生物质油制备

1。2。2  生物质油性质

1。2。3  生物质油应用

1。2。4  生物质油重整制氢相关研究

1。3  本课题研究的目的，意义及内容

1。3。1  本课题研究的目的及意义

本研究通过热力学计算，了解实验条件（温度、压强、S/C）以及重整原料分子组成对氢气产率以及其他副产物产率的影响，从而为生物质油制氢的工业化应用提供指导。

1。3。2  本课题研究的内容文献综述

（1）研究温度（350-850︒C）对各生物质油模型化合物蒸气重整性能的的影响

（2）研究压力（1-40atm）对各生物质油模型化合物蒸气重整性能的影响

（3）研究S/C（1-7）对各生物质油模型化合物蒸气重整性能的影响

（4）研究蒸气重整原料（乙醇、乙酸、呋喃甲醛）分子组成对各生物质油模型化合物蒸气重整性能的影响

2  应用软件原理及过程

2。1  计算软件（NASA研发的CEA）简介

由NASA路易斯研究中心研发的计算机程序CEA（化学平衡与应用程序）可以用来计算各种条件下的化学平衡组分，例如，恒温恒压条件，恒焓恒压条件（燃烧），恒温恒容条件等。本课题根据要研究的对象选取恒温恒压条件。计算在CEA程序的Java图形用户界面运行。

2。2  应用软件原理及过程

对于一个化学系统，吉布斯自由能（G）是由温度，压力以及摩尔量综合确定的。温度和压力确定，通过改变系统的化学构成（化学反应），使总的吉布斯自由能减少。根据热力学知识可以知道，当吉布斯自由能最小，系统达到平衡。当前系统的吉布斯自由能与其最小值之间的差值驱使系统发生相关的化学反应并达到化学平衡。只有当吉布斯自由能变化值（ΔG）为负时才会自发的发生化学反应。热力学平衡计算是基于吉布斯自由能最小的原理，用来确定给定系统平衡时的化学组成。热力学计算并不涉及到反应路径及速度。知道了系统的平衡组分，温度、压强，即可计算该系统相关的热力学参数（例如焓，熵。吉布斯自由能）。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-

2。3  计算过程

2。3。1  输入参数

在程序中输入温度，压力以及反应物（重整原料，水蒸气）的数量，其中反应物以物质的量的形式输入并且总的反应物数量为1mol。并且反应物中加入0。01mol的惰性气体氩气作为内标，以便计算平衡产物总的摩尔数。

（1）重整原料包括乙醇（C2H6O）、乙酸（C2H4O2）、呋喃甲醛（C5H4O2）、甲烷（CH4）

（2）温度的影响：为分析温度的影响，将压力固定在1atm，S/C固定在3，计算一系列温度下（350，400，450，500，550，600，650，700，750，800，850，单位︒C）的平衡产物。