氢气在常温常压下为无色、无嗅、无毒、易燃性气体,氢气在自然界中存在的同位素有:氕气、氘气、氚气。在空气中的极限是,引燃温度只有400℃,火焰颜色为蓝色。目前工业上氢气的制造主要有水电解制氢气、甲醇裂解制氢气、天然气裂解制氢气、氨分解制氢气等几种制造方式。氢的贮运有四种方式可供选择,即气态贮运、液态贮运、金属氢化物贮运和微球贮运。氢气主要用钢瓶、钢瓶组成的瓶组和氢气管束槽车运输。氢气是世界上已知的轻的气体,它的密度非常小,只有空气的1/14,即在标准气压,0℃下,氢气的密度为。所以氢气可作为飞艇的填充气体(由于氢气 有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。灌好的氢气乳胶气球,往往过一夜就飞不起来了,这是因为氢气能钻过橡胶上人眼看不见的小细孔。氢作为一种清洁低碳的工业原料,目前已得到广泛应用。湖北99.99%普氢价格
以氢气为燃料的氢发电站的需求。千代田化工计划在2015年,在川崎市建设氢发电站。这将是全球首座商用氢发电站。氢气发电的优势是能够在天然气中添加氢气进行“混燃”,直接使用燃气轮机,这种方式不不会降低燃烧效率,还能减少二氧化碳排放量。第三类就是氢燃料被看好的用途——FCV。为了推动FCV的普及,日本经济产业省提出了以城市圈为中心,在2015年之前建设100座加氢站,到2030年增加到5000座的目标。为此,丰田通商公司与AirLiquideJapan公司已经成立了经营加氢站业务的新公司,基础设施建设业务日趋活跃。千代田化工打算以能在常温常压下储运氢气这一便利性为武器,开拓面向前景看好的加氢站的需求。而且,该公司还可以向加氢站运送液体,按照需求当场分离氢气。涩谷社长充满期待地表示:“氢气业务的规模虽然只有每年几十亿日元,但未来有望达到几百亿、甚至几千亿日元。”在FCV领域,包括丰田和本田等汽车企业和气罐材料企业在内。陕西99.99%普氢推荐电解水制氢成本有望逐步接近工业副产氢甚至煤制氢,实现经济性。
氢气用作汽车能源的主要问题成本高。地球上氢气储量固然丰富,但以目前的技术,制取氢的成本太高。用电解水的方法制取氢,是目前工业上主要的生产氢气的方法,如果用这种方法制取氢气,再把氢气用作汽车燃料,从能源效率上来讲是不合算的。储带不便。氢气在汽车上的储带十分不便。气态储带,能量密度低的缺点很突出,如果要求氢气汽车与汽油汽车保持同样的行驶里程,则储气罐的体积约为汽油油箱的20倍;这对解决必要的行驶里程相当困难;液态储带要求-253℃的低温,需要采用隔热的油箱,且有蒸发损失,成本很高;金属氢化物储带(即气态氢在200~250个大气压下与某种金属化合,形成几毫米大小的固体金属氢化物,把这种金属氢化物带在汽车上,使用时将其加热分解,释放出氢气供内燃机燃烧,剩余金属可再次与氢气化合,循环使用)方式进展较大,似有更好的前景。动力性较差。氢气虽然热效率高,但其密度很小,在气缸中将挤占相当一部分容积,影响空气量,反过来也影响了氢气量。此外,氢的单位质量热值虽然高,但单位容积热值低。这都会影响氢气发动机的动力性。
氢气是一种理想的燃料。氢气的资源非常丰富,水就是氢的仓库。而氢气的燃烧产物又是水,一旦利用太阳能从水中制取廉价氢气的技术得以突破,氢气就将成为取之不尽用之不竭的能源。氢气燃烧时放出的热量比同质量的汽油高三倍,而且污染少。液态氢是一种高能燃料,可供发射火箭、宇宙飞船使用。因此氢气是一种很有发展前途的燃料。利用氢气可以从含氧化合物中夺取氧的性质,冶金工业可以冶炼金属。例如,在工业和民用工业上都很重要的金属钨、钼等,就是利用氢气炼制出来的。用氢气冶炼金属钨的化学方程式如下:WO3+3H2W+3H2O根据同样的道理,电子工业可以利用氢气来制取半导体材料——高纯硅。氢气也是重要的化工原料。例如,可以利用氢气来制造氨(NH3),并进一步制造化肥。也可以用氢气制造盐酸,把液态植物油制成人造黄油等。氢气还是一种理想的燃料。氢气的资源非常丰富,水就是氢的仓库。而氢气的燃烧产物又是水。氢具有较高的导热系数。
氢气输送是氢能利用的重要环节。一般而言,氢气生产厂和用户会有一定的距离,这就存在氢气输送的需求。按照氢在输运时所处状态的不同,和如何储存一样可以分为:气氢输送、液氢输送和固氢输送。其中前两者是目前正在规模使用的两种方式。根据氢的输送距离、用氢要求及用户的分布情况,气氢可以用管网,或通过高压容器装在车、船等运输工 上进行输送。管网输送一般适用于用量的场合,而车、船运输则适合于量小、用户比较分散的场合。液氢、固氢输运方法一般是采用车船输送。氢气运输氢气的输送之所以效率低,原因在于储氢密度太低。目前各种输送氢气的方法实际是输送储存的氢。如果储氢密度提高了,输送氢气的效率自然也就提高。现在科学家胆设想氢一电共同输送,可望幅度提高能量输送效率。该设想是:在特规模的太阳能发电中心,人们首先利用光伏光电或太阳能热发电获得量的电力,再利用这些可再生能源获得的清洁电力,电解水制氢,继而液化氢气得到液氢。利用多层同轴电缆,同时输送液氢和电。电缆中心输送液氢,同时利用液氢极低的温度保持外层金属处于超导状态,因为没有电阻,电流通过就不会发热,就能规模输送电,也减少了输电的损耗。氢气制备方式主要包括化石燃料制氢、工业副产氢和电解水制氢三类。西藏纯氢气
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氢是主要的工业原料,也是Z重要的工业气体和特种气体:在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着范围很广的应用。氢也是一种理想的二次能源(二次能源是指必须由一种初级能源如太阳能、煤炭等来制取的能源)。在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中,在氮气保护气氛中加入氢以去除残余的氧。在石化工业中,需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油。随着人类对能源的需求量日益增长,化石燃料等不可再生能源面临枯竭的危险,化石燃料对环境的影响也不容忽视。所以,开发和利用新能源成为越来越迫切的要求。高纯气体氢气作为能源,越来越受到人们的关注。氢气本身无毒,完全燃烧放出的热量约为同质量甲烷的两倍多(液氢完全燃焼约为同质量汽油的3倍),且燃烧后的产物为水(2H₂+O₂=点燃=2H₂O),不污染空气。所以,它被认为是理想的清洁,高能燃料。目前,作为高能燃料,液氢已应用于航天等领域;作为化学电源,氢氧燃料电池已经被应用,如用作汽车的驱动能源等。目前,在生活和生产中大量使用氢能源还存在一定困难。由于高纯气体氢气的制取成本高和储存困难,作为燃料和化学电源暂时还未能广泛应用。湖北99.99%普氢价格