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高純氫氣的發(fā)展及研究

時間:2016/6/23閱讀:3410
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現(xiàn)有的工業(yè)制氫主要是維持目前化工、煉油、冶金、及電子等部門的需要。主要的生產(chǎn)工藝為:水電解制氫,生物質氣化制氫等方法,現(xiàn)階段已經(jīng)初步已形成規(guī)模。其中,電解水制氫是當前規(guī)模化生產(chǎn)氫氣的主要方法,但目前電耗太高,一般約為 4.skwh/Nm3H2,特別是今年來能源持續(xù)漲價。此外,由中科院山西煤炭化學研究所開發(fā)的“甲醇重整制氫技術”已投人生產(chǎn)實際應用,目前zui大規(guī)模為360Nm3/h,并實現(xiàn)系列化、批量化生產(chǎn)。中科院大連化學物理所在國家“九五”科技攻關項目“燃料電池技術”中,承擔了燃料電池電動車用“甲醇重整制氫裝置”的研制月前,已形成概念樣機。石油大學承擔的“九五”科技攻關項目“從 H2S制取氫氣的擴大實驗研究”,此方法制氫能耗低,約2.6kwh/Nm3H2,使低電耗制氫技術達到了*水平。

燃料電池的研制與開發(fā)進行了大量而有效的工作。將氫作為能源載體和新的能源系統(tǒng)進行開發(fā),是70年代的事。多年來,我國氫能領域的專家和科學工作者在國家經(jīng)費支持不多的困難條件下,在制氫、儲氫和氫能利用等方面取得了不少進展和成績。氫作為能源利用應包括以下三個方面:利用氫和氧化劑發(fā)生反應放出的熱能,利用氫和氧化劑在催化劑作用下的電化學反應直接獲取電能及利用氫的熱核反應釋放出的核能。 我國早已試驗成功的氫就是利用了氫的熱核反應釋放出的核能,是氫能的一種特殊應用。我國航天領域使用的以液氫為燃料的液體火箭,是氫用作為燃料能源的典型例子。近年來,我國科學工作者在這方面進行了大量的基礎性研究和開發(fā)性工作。西安交通大學曾進行過“氫燃燒和動力循環(huán)的研究”及“氫燃燒流場的研究及氫火焰性能評價”。
浙江大學新材料所與內(nèi)燃機所合作成功的改裝了一輛燃用氫一汽油混合燃料的中巴車,通過添加約4.7Wt%氫氣進行的氫一汽油混合燃料燃燒,平均節(jié)油率達44%。我國自行研制的30kw氫燃料電池電動汽車,計劃在2000年完成。目前,PEMFC電源系統(tǒng)的應用開發(fā),將成為推動氫能利用的新動力。 我國工業(yè)制氫方法主要是以天然氣、石油、和煤為原料,在高溫下使之與水蒸氣反應而制得,也可以用部分氧化法制得。這些制氫方法在工藝上都比較成熟,但是由化石能源和電力來換取氫能,在經(jīng)濟上和資源利用上并不合適。

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