[发明专利]一种重整气中水蒸气含量的测定方法及重整燃料转化率的评估测定方法

权利要求书

1.一种重整气中水蒸气含量的测定方法，于重整器的燃料入口处设有流体流量计，于重整器的重整气出口管路上设有冷凝器，冷凝器的气体出口管路上设有温度测量元件、压强或压力测量仪和气体流量计；冷凝器上设有重整气入口、冷凝器的气体出口及冷凝液体排出口；其特征在于：

1）向重整器中通入重整物料，重整物料为燃料与氧、或燃料与氧和水；记录单位时间t内冷凝器气体出口气体的平均温度T、平均压强P和平均流率，并计算出单位时间t内冷凝器气体出口气体的体积V;

2）收集单位时间t内冷凝器中的冷凝液体，测量冷凝液体的质量 m₁，采用液相色谱检测其中的燃料的体积百分分数，进一步计算出水的质量百分分数；

3）按如下公式计算重整气中水蒸气含量

上式中m₁单位g，为水的质量百分分数，表示水的摩尔质量，取值18g/mol，P单位Pa，V单位m³， R表示气体常数，取值；T表示冷凝重整气平均温度，单位K。

2.按照权利要求1所述方法，其特征在于：

冷凝液体中水的质量百分分数通过冷凝液体中冷凝水的质量和冷凝燃料质量计算得到，具体为

，上式中表示冷凝液体中冷凝水的质量，单位g，表示冷凝液体中冷凝燃料质量，单位g。

3.按照权利要求1所述方法，其特征在于：

单位时间t内冷凝器气体出口气体的体积V的计算过程为，

，上式中单位L/min，t单位min，V单位m³。

4.按照权利要求2所述方法，其特征在于：

所述可通过测量冷凝液体中燃料的体积百分分数，并通过计算得到，具体为，

冷凝液体中水的体积百分分数为，且

，

因此

，

上式中表示冷凝液体中冷凝水的摩尔质量，单位mol，表示冷凝液体中冷凝燃料的摩尔质量，单位mol；M_燃料表示燃料摩尔质量，单位g/mol。

5.一种重整燃料转化率的评估测定方法，其特征在于：

燃料与氧、或燃料与氧和水于重整器中进行重整，

1）首先测量重整器的质量 m₂；

2）向重整器中通入重整物料，重整物料为燃料与氧、或燃料与氧和水；并记录单位时间t内燃料的通入流率，进而计算出单位时间t内燃料的通入摩尔数;

3）单位时间t后，停止向重整器中通入重整物料，测量重整器的质量m₃；

4）计算燃料重整转化率；

燃料重整转化率的计算过程

上式中单位mol；表示冷凝液体中未转化燃料摩尔数，单位mol；表示由于重整器内部积碳未转化燃料摩尔数，单位mol；

冷凝液体中未转化燃料摩尔数的计算过程，

，冷凝液体中水的质量百分分数按照权利要求1-4任一所述方法测量并计算得到。

6.按照权利要求5所述方法，其特征在于：单位时间t内燃料的通入摩尔量的计算过程，

，上式中表示单位时间t内燃料的通入流率，单位mL/min，单位时间t的单位min，表示燃料密度，单位g/cm³。

7.按照权利要求5所述方法，其特征在于：冷凝液体中未转化燃料摩尔数的计算过程，

由于重整器内部积碳未转化燃料摩尔数的计算过程，

，

表示碳原子摩尔质量，取值12g/mol，N表示1mol燃料中所含有的碳原子数目。

8.按照权利要求1或5所述方法，其特征在于：

所述燃料为甲醇、乙醇、汽油、柴油中的一种或二种以上。