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具多孔材重組產氫系統純化器對於CO轉化特性研究

為了解決NGK 火星塞 台北的問題，作者張幼銘 這樣論述：

本研究設計一組甲醇重組產氫系統，針對系統中具多孔介質純化器對於CO轉化特性進行研究探討。研究方法於優先氧化段置入多孔介質，以不同O2/CO比與多孔介質放置位置，針對溫度分佈與產出氣體濃度進行探討。本論文主要分為兩部分，包括於各重組段以不同參數作測試，並於優先氧化段以不同操作條件對於CO轉化特性進行研究。在第一部分，主要先在自發熱重組段，以不同O2/CH3OH比與H2O/CH3OH比探討溫度特性及重組性能的影響及比較；隨即將測試出來的較佳參數所產出之重組氣體，導入高、低溫水氣轉移段，設定其H2O/CO比、控制其水氣轉移段較佳溫度，藉由水氣轉移反應產出氫氣與二氧化碳，降低一氧化碳濃度；經水氣轉移

的重組氣體最後導引至優先氧化段，將CO降低至ppm級。此目標達成後，此產氫系統再經過四小時耐久測試，且將冷凝之水溶液送檢分析，檢驗液體中的甲醇成分。最後將本重組產氫系統與燃料電池系統整合進行耐久測試，系統操作四小時的過程中，產氫系統重組溫度與氣體濃度皆能穩定供應，燃料電池可拉載至40安培，穩定輸出功率在1050W左右。第二部分，則於優先氧化段置入多孔介質，探討其對CO轉化特性與背壓對產出氣體濃度之影響。經實驗測試結果，發現置入多孔材介質，其溫度分佈較為均勻，並以原系統與前端與中段放入多孔介質作比較，其CO濃度可從95ppm降至75ppm。另外，本實驗並進行分段導氧測試，發現將導致其觸媒中段氧化

甚為劇烈，溫度最高可達535oC，其CO濃度最低只能到285ppm，且甲烷濃度也從0.26%上升至0.64%。另發現系統背壓會影響燃料進料、O2/CH3OH比，進而影響產出氣體濃度的穩定性。故在整合系統時，必須注意背壓的改變，並調整燃料進料，以維持進料的穩定供應，避免其對於產出氣體濃度的影響。