常溫常壓下,氫氣是一種極易燃燒,無(wú)色透明、無(wú)臭無(wú)味且難溶于水的氣體。氫氣是世界上已知的密度**小的氣體,氫氣的密度只有空氣的1/14,即氫氣在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和0℃,氫氣的密度為。所以氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體(由于氫氣具有可燃性,安全性不高,飛艇現(xiàn)多用氦氣填充)。氫氣是相對(duì)分子質(zhì)量**小的物質(zhì),主要用作還原劑。氫氣(H2)**早于16世紀(jì)初被人工制備,當(dāng)時(shí)使用的方法是將金屬置于強(qiáng)酸中。1766–1781年,亨利·卡文迪許發(fā)現(xiàn)氫元素,氫氣燃燒生成水(2H?+O?點(diǎn)燃=2H?O),拉瓦錫根據(jù)這一性質(zhì)將該元素命名為“hydrogenium”(“生成水的物質(zhì)”之意,"hydro"是“水”,"gen"是“生成”,"ium"是元素通用后綴)。19世紀(jì)50年代英國(guó)醫(yī)生合信()編寫(xiě)《博物新編》(1855年)時(shí),把"hydrogen"翻譯為“輕氣”,意為**輕氣體。工業(yè)上一般從天然氣或水煤氣制氫氣,而不采用高耗能的電解水的方法。制得的氫氣大量用于石化行業(yè)的裂化反應(yīng)和生產(chǎn)氨氣。氫氣分子可以進(jìn)入許多金屬的晶格中,造成“氫脆”現(xiàn)象,使得氫氣的存儲(chǔ)罐和管道需要使用特殊材料(如蒙耐爾合金),設(shè)計(jì)也更加復(fù)中國(guó)實(shí)現(xiàn)氫氣的低溫制備和存儲(chǔ),榮獲科技部2017年度中國(guó)科學(xué)進(jìn)展。 氫氣的相關(guān)應(yīng)用由于氫氣的諸多特點(diǎn)。青海附近氫氣運(yùn)輸批發(fā)廠家
目前,在工業(yè)生產(chǎn)中要想獲得氫氣,通常是采用以下的幾個(gè)方法。把水蒸汽通過(guò)灼熱的焦炭得到氫氣,但是通過(guò)這種方式得到的氫氣通常只有75%的純度。將水蒸汽通過(guò)灼熱的鐵得到氫氣,通過(guò)這種方式得到的氫氣純度相對(duì)之下會(huì)高一點(diǎn),純度大概有97%。是通過(guò)水煤氣中提取氫氣,這種方式得到的氫氣純度也是相當(dāng)?shù)停虼艘埠苌偃瞬捎眠@種方式獲得氫氣。水電解制氫。水電解制氫是目前工業(yè)使用 多的一種方法,同時(shí)純度也是 高的一種方法,純度可以達(dá)到99%以上,這是工業(yè)上制備氫氣的一種重要方法。在電解氫氧化鈉(鉀)溶液時(shí),陽(yáng)極上放出氧氣,陰極上放出氫氣。電解氯化鈉水溶液制造氫氧化鈉時(shí),也可得到氫氣。內(nèi)蒙古化工氫氣運(yùn)輸通過(guò)管道基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行運(yùn)輸將是一個(gè)繞不開(kāi)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因長(zhǎng)期大規(guī)模使用基礎(chǔ)設(shè)備,會(huì)帶來(lái)很高的成本優(yōu)勢(shì)等。
低壓氫氣的管道運(yùn)輸在歐洲和美國(guó)已有70多年的歷史。1938年,位于德國(guó)萊茵—魯爾工業(yè)區(qū)的HULL化工廠建立了世界上首條輸氫管道,全長(zhǎng)208公里。目前,全球用于輸送工業(yè)氫氣的管道總長(zhǎng)已超過(guò)1000公里,操作壓力一般為1-3MPa,輸氣量310—8900Kg/h,其中德國(guó)擁有208公里,法國(guó)空氣液化公司在比利時(shí)、法國(guó)、新西蘭擁有880公里,美國(guó)也已達(dá)到720公里。在美國(guó),管道輸氫的能量損失約為4%,低于電力輸送的電力損失(8%)。實(shí)際上,目前的天然氣管道也可用來(lái)輸送氫氣。值得注意的是,盡量使用含碳量低的材料來(lái)制造管道,并加強(qiáng)維護(hù),減少因氫脆現(xiàn)象(氫脆——金屬由于吸氫引起韌性或延性下降的現(xiàn)象)而導(dǎo)致氫氣逃逸。對(duì)于大規(guī)模集中制氫和長(zhǎng)距離輸氫來(lái)說(shuō),管道運(yùn)輸是合適的。
液氫運(yùn)輸液氫運(yùn)輸安裝卸壓閥調(diào)節(jié)內(nèi)部壓力,無(wú)明火狀態(tài)不構(gòu)成危險(xiǎn)。由于液氫運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)氫裝置不能完全的隔熱,會(huì)造成液氫蒸發(fā)使裝置內(nèi)壓力變大,但可在裝置上安裝卸壓閥,調(diào)節(jié)裝置內(nèi)部壓力,且氫氣排出后擴(kuò)散迅速。在戶(hù)外無(wú)明火狀態(tài)不會(huì)構(gòu)成危險(xiǎn)。管道運(yùn)輸管道運(yùn)輸?shù)妮敋涔懿牧线x用鋁制復(fù)合材料,防止氫脆發(fā)生。管道使用的度鋼如錳鋼、鎳鋼等,若長(zhǎng)期處于高壓氫氣的環(huán)境下,內(nèi)部分子易受氫氣分子入侵,使強(qiáng)度變低,但鋁結(jié)構(gòu)受此類(lèi)影響較小,可采用鋁制合金作為內(nèi)層材料,降低氫脆現(xiàn)象。運(yùn)氫成本計(jì)算在當(dāng)前氫能源發(fā)展的現(xiàn)實(shí)情況下,氫氣的運(yùn)輸需要基于考慮運(yùn)輸過(guò)程的能量效率、氫的運(yùn)輸量、運(yùn)輸過(guò)程氫的損耗和運(yùn)輸里程。在用量小、用戶(hù)分散的情況下,氣氫通常通過(guò)儲(chǔ)氫容器裝在車(chē)、船等運(yùn)輸工具上進(jìn)行輸送,,液氫運(yùn)輸多用車(chē)船等運(yùn)輸工具,氫氣用量大時(shí)一般采用管道輸送。氫儲(chǔ)能主要?jiǎng)菔黔h(huán)保性能好。
液氫槽罐車(chē)氫氣容量高:液氫的體積能量密度為·L-1,是15Mpa壓力下氫氣的。液氫槽罐車(chē)運(yùn)輸是將氫氣深度冷凍至21K液化,再裝入隔溫的槽罐車(chē)中運(yùn)輸,目前商用的槽罐車(chē)容量約為65m3,可容納4000kg氫氣。國(guó)外加氫站使用該類(lèi)運(yùn)輸略多于高壓氣態(tài)長(zhǎng)管拖車(chē)運(yùn)輸。管道運(yùn)輸分為氣態(tài)管道運(yùn)輸和液態(tài)管道運(yùn)輸兩類(lèi)。氣態(tài)管道直徑約~、壓力范圍為1~3Mpa,每小時(shí)流量約310~8900kg氫氣,目前該類(lèi)管道總長(zhǎng)度已超過(guò)16000km,主要分布在美國(guó)、加拿大和歐洲等地,其投資成本較天然氣管道高50~80%,其中大部分的成本用于搜尋合適的地質(zhì)環(huán)境來(lái)布局管道線路;液態(tài)管道采用真空夾套絕熱技術(shù),由內(nèi)層和外層兩個(gè)等截面同心套管構(gòu)成,且兩個(gè)管套中間抽成真空狀態(tài),防止內(nèi)管內(nèi)液氫的溫度擴(kuò)散。氫氣的運(yùn)輸在整個(gè)氫能供應(yīng)鏈的經(jīng)濟(jì)、能耗和排放性能中占有很大比重;目前運(yùn)氫方式主要有高壓氣體運(yùn)輸、液態(tài)氫氣運(yùn)輸和管道運(yùn)輸?shù)确绞?,其中?guó)內(nèi)多采用高壓氣態(tài)運(yùn)輸,國(guó)外液態(tài)運(yùn)輸略多,而管道非常少;運(yùn)氫方式存在安全隱患,可通過(guò)適當(dāng)方式降低風(fēng)險(xiǎn);工業(yè)基礎(chǔ)和規(guī)?;潭扔绊懙貐^(qū)輸氫方式。氫氣燃燒時(shí)放出的熱量比同質(zhì)量的汽油三倍,而且污染少。山東氫氣運(yùn)輸費(fèi)用
傳統(tǒng)行業(yè)氫氣作為工業(yè)氣體,在石油化工、電子工業(yè)、冶金工業(yè)、浮法玻璃、航空航天等方面有著很大的應(yīng)用。青海附近氫氣運(yùn)輸批發(fā)廠家
氫氣發(fā)生器是如何產(chǎn)生氫氣的,它主要有兩種不同的工作原理,富氫堂針對(duì)這兩種不同工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)易的比較。純水電解制氫把滿(mǎn)足要求的電解水(電阻率大于1MΩ/cm,電子或分析行業(yè)用的去離子水或二次蒸餾水皆可)送入電解槽陽(yáng)極室,通電后水便立刻在陽(yáng)極分解:2H2O=4H++2O-2,分解成的負(fù)氧離子(O-2),隨即在陽(yáng)極放出電子,形成氧氣(O2),從陽(yáng)極室排出,攜帶部份水進(jìn)入水槽,水可循環(huán)使用,氧氣從水槽上蓋小孔放入大氣。氫質(zhì)子以水合離子(H+?XH2O)形式在電場(chǎng)力的作用下,通過(guò)SPE離子膜,到達(dá)陰極吸收電子形成氫氣,從陰極室排出后,進(jìn)入氣水分離器,在此除去從電解槽攜帶出的大部分水份,含微量水份的氫氣再經(jīng)干燥器吸濕后,純度便達(dá)到。堿液電解制氫這個(gè)工作原理是傳統(tǒng)隔膜堿液電解法。電解槽內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)是為氫氧化鉀水溶液,兩極室的分隔物是為航天電解設(shè)備用質(zhì)量隔膜,與端板合為一體的耐蝕、傳質(zhì)良好的格柵電極等組成電解槽。向兩極施加直流電之后,水分子在電解槽的兩極立刻發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。青海附近氫氣運(yùn)輸批發(fā)廠家