目前,在工業生產中要想獲得氫氣,通常是采用以下的幾個方法。把水蒸汽通過灼熱的焦炭得到氫氣,但是通過這種方式得到的氫氣通常只有75%的純度。將水蒸汽通過灼熱的鐵得到氫氣,通過這種方式得到的氫氣純度相對之下會高一點,純度大概有97%。是通過水煤氣中提取氫氣,這種方式得到的氫氣純度也是相當低,因此也很少人采用這種方式獲得氫氣。水電解制氫。水電解制氫是目前工業使用 多的一種方法,同時純度也是 高的一種方法,純度可以達到99%以上,這是工業上制備氫氣的一種重要方法。在電解氫氧化鈉(鉀)溶液時,陽極上放出氧氣,陰極上放出氫氣。電解氯化鈉水溶液制造氫氧化鈉時,也可得到氫氣。傳統行業氫氣作為工業氣體,在石油化工、電子工業、冶金工業、浮法玻璃、航空航天等方面有著很大的應用。河南氫氣運輸儲存罐企業
雖然氫氣運輸方式眾多,但從發展趨勢來看,我國主要以氣氫拖車運輸(tubetrailer)、氣氫管道運輸(pipeline)和液氫罐車運輸(liquidtruck)三種運氫方式為主,本文將主要分析這三種方式的成本。氫氣從制氫廠到加氫站需要經歷運輸環節。氫氣的運輸方式可根據氫氣狀態不同分為氣態氫氣(GH2)輸送、液態氫氣(LH2)輸送和固態氫氣(SH2)輸送。選擇何種運輸方式,需基于以下四點綜合考慮:運輸過程的能量效率、氫的運輸量、運輸過程氫的損耗和運輸里程。在用量小、用戶分散的情況下,氣氫通常通過儲氫容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送,用量大時一般采用管道輸送。液氫運輸多用車船等運輸工具。雖然氫氣運輸方式眾多,但從發展趨勢來看,我國主要以氣氫拖車運輸(tubetrailer)、氣氫管道運輸(pipeline)和液氫罐車運輸(liquidtruck)三種運氫方式為主,本文將主要分析這三種方式的成本。長管拖車運輸:當前主流運氫方式,經濟性受距離制約長管拖車是普遍的運氫方式,但運輸效率不高長管拖車由動力車頭、整車拖盤和管狀儲存容器3部分組成,其中儲存容器是將多只(通常6-10只左右)大容積無縫高壓鋼瓶通過瓶身兩端的支撐板固定在框架中構成,用于存放高壓氫氣。河南氫氣運輸儲存罐企業采用船運或卡車運輸氫氣目前**為常見,但運輸的量非常有限:對于20MPa壓縮氫氣,運輸500Kg氫需要40t的卡車。
氫氣用作汽車能源的主要優點,來源非常豐富。氫是宇宙中含量豐富的元素之一。氫可由水電解而成,水的資源極其豐富。也可以以天然氣、煤、硫化氫為原料制取。污染很少。氫氣燃料是不含碳的燃料,廢氣中的主要成分是氫燃燒后的生成物H2O、空氣中的N2、燃燒后空氣中剩余的O2以及在高溫下生成的NOx。沒有汽油車及柴油車所排出的令人困擾的CO、HC以及微粒、鉛、硫等有害物質,不會誘發光化學煙霧,也沒有導致地球溫室效應的CO2。熱效率高。氫的火焰傳播速度比汽油高許多,氫是氣態燃料,混合氣形成質量好、分配均勻,加之火焰傳播速度高,允許采用較稀的混合氣;氫的自燃溫度比汽油高,抗爆性好,允許有較高的壓縮比,使得燃燒熱效率較高,燃料消耗率較低。
運輸成本通過建立加氫站氫氣運輸成本模型進行分析,結果表明上海大規模氫氣運輸的長管拖車運輸成本為·kg-1,液氫運輸成本為·kg-1,管道運輸成本為6元·kg-1。氫氣液化能耗占自身低熱值30%以上,約為壓縮能耗的3倍左右,但氣態氫氣運輸能耗高于液氫運輸能耗。運輸中盡管存在如高壓、液氫蒸發以及氫脆等安全風險,但都可通過設計、規范等措施避免。根據分析結果,對于上海近期千輛級規模燃料電池汽車的發展計劃,長管拖車輸送氫氣是方案。為促進燃料電池汽車的發展,上海必須建立與之發展相適應的氫基礎設施(加氫站)。加氫站按制氫地點可分為外供氫加氫站和站內制氫加氫站,而對于外供氫加氫站,氫氣的運輸是重要的一環。氫氣的運輸方式是多樣的,且每種運輸方式的應用場合、成熟程度、使用成本等都不相同,因此需要進行比較,根據實際情況研究合理的運輸方式,以有效促進上海氫基礎設施的發展。氫氣運輸方式,按照輸送時氫氣所處狀態的不同,氫氣的運輸方式可分為:氣態氫氣(GH2)輸送、液態氫氣(LH2)輸送和固態氫氣(SH2)輸送。前兩者將氫氣加壓或液化后再利用交通工具運輸,是目前加氫站正在使用的方式。固態氫氣輸送通過金屬氫化物進行輸送,迄今尚未有固態氫氣輸送方式。 管道氫氣運輸的成本主要包括管道建設費用折舊與攤銷、直接運行維護費用、管理費及氫氣壓縮成本等。
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。一般而言,氫氣生產廠和用戶會有一定的距離,這就存在氫氣輸送的需求。按照氫在輸運時所處狀態的不同,可以分為氣氫輸送、液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。根據氫的輸送距離、用氫要求及用戶的分布情況,氣氫可以用管網,或通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用于用量大的場合,而車、船運輸則適合于量小、用戶比較分散的場合。液氫、固氫輸運方法一般是采用車船輸送。氫氣的輸送之所以效率低,原因在于儲氫密度太低。目前各種輸送氫氣的方法實際是輸送儲存的氫。如果儲氫密度提高了,輸送氫氣的效率自然也就提高。現在科學家大膽設想氫一電共同輸送,可望大幅度提高能量輸送效率。該設想是在特大規模的太陽能發電中心,人們首先利用光伏光電或太陽能熱發電獲得大量的電力,再利用這些可再生能源獲得的清潔電力,電解水制氫,繼而液化氫氣得到液氫。利用多層同軸電纜,同時輸送液氫和電。電纜中心輸送液氫。鋼瓶氫氣為高壓壓縮氣體,使用前應給氣體管道試壓和試漏,確保氣體管道不泄露。河南氫氣運輸儲存罐企業
壓縮儲氫由于其有限的能量密度而具有高成本;低溫罐由于蒸發損失只能在有限的時間內保持要求的壓強水平。河南氫氣運輸儲存罐企業
氫氣是一種理想的燃料。氫氣的資源非常豐富,水就是氫的倉庫。而氫氣的燃燒產物又是水,一旦利用太陽能從水中制取廉價氫氣的技術得以突破,氫氣就將成為取之不盡用之不竭的能源。氫氣燃燒時放出的熱量比同質量的汽油高三倍,而且污染少。液態氫是一種高能燃料,可供發射火箭、宇宙飛船使用。因此氫氣是一種很有發展前途的燃料。利用氫氣可以從含氧化合物中奪取氧的性質,冶金工業可以冶煉金屬。例如,在 工業和民用工業上都很重要的金屬鎢、鉬等,就是利用氫氣煉制出來的。用氫氣冶煉金屬鎢的化學方程式如下:WO3+3H2W+3H2O。根據同樣的道理,電子工業可以利用氫氣來制取半導體材料——高純硅。氫氣也是重要的化工原料。例如,可以利用氫氣來制造氨(NH3),并進一步制造化肥。也可以用氫氣制造鹽酸,把液態植物油制成人造黃油等。氫氣還是一種理想的燃料。氫氣的資源非常豐富,水就是氫的倉庫。而氫氣的燃燒產物又是水。河南氫氣運輸儲存罐企業
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