A. 獲取氫氣能源目前的有哪幾種途徑不是做化學題的是寫論文的
人造氫氣生產方法⒈ 工業氫氣生產方法: ⑴由煤和水生產氫氣(生產設備煤氣發生設備,變壓吸附設備)
將水蒸氣通過熾熱的炭層:C+H2O(g)=高溫=CO+H2(水煤氣),再低溫分離
⑵由裂化石油氣生產(生產設備裂化設備,變壓吸附設備,脫碳設備)
CH4=高溫催化=C+2H2
⑶電解水生產(生產設備電解槽設備)
⑷工業廢氣。
⒉民用氫氣生產方法:
⑴氨分解(生產設備汽化爐,分解爐,變壓吸附設備)
⑵由活潑金屬與酸(生產設備不銹鋼或玻璃容器設備)
(3)強鹼與鋁或硅(生產設備充氫氣球機設備)一般生產氫氣球都用此方法。
Si+2NaOH+H2O=加熱=Na2SiO3+2H2↑
(4)甲醇裂解(生產設備導熱油爐,甲醇汽化裂解設備,變壓吸附裝置)一般用氫氣量較大化工廠均用此方法。
CH3OH=高溫催化=2H2↑+CO↑,低溫分離
⒊試驗室氫氣生產方法:
硫酸與鋅粒(生產設備啟普發生器)
4.其他
(1)由重水電解。
(2)由液氫低溫精鎦。
製取氫氣的新方法
1.用氧化亞銅作催化劑並用紫外線照射從水中製取氫氣。
2.用新型的鉬的化合物做催化劑從水中製取氫氣。
3.用光催化劑反應和超聲波照射把水完全分解的方法。
4.陶瓷跟水反應製取氫氣。
5.生物質快速裂解油製取氫氣。
6.從微生物中提取的酶制氫氣。
7.用細菌製取氫氣。
8.用綠藻生產氫氣。
9.有機廢水發酵法生物制氫氣。
10.利用太陽能從生物質和水中製取氫氣。
利用太陽能從生物質和水中製取氫氣是最佳的製取氫氣的方法。理由是太陽能能量巨大、取之不盡、用之不竭、而且清潔、無污染、不需要開采、運輸。怎樣製取氫氣的成本就大大降低。
11.用二氧化鈦作催化劑,在激光的照射下,讓水分解成氫氣和氧氣.
12.硼和水在高溫下反應製取氫氣,化學方程式為2B+6H20=====高溫=====2B(OH)3+3H2↑
【希望以上資料對你有幫助。】
B. 有什麼物資可以做出氫氣
(1)電解法,可以大量產生純度高的氫氣;(2)天然氣、石油氣或焦碳與水反應的方法,是廉價生產氫氣的一種途徑;(3)離子型金屬化合物與水反應的方法,用於軍事、氣象方面供探空氣球使用;(4)以過渡金屬絡合物為催化劑,利用太陽能分解水製取氫氣的方法,是充分利用太陽發展氫能源的一個新方向。此外,在實驗室里,常用活潑金屬跟酸的反應,少量製取氫氣。
實驗室經常用「鋅和稀硫酸反應」
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
來自 大科學 團隊
C. 氫氣是最理想的能源,工業上可用電解水的方法製取氫氣.若要獲取16g氫氣,需要電解水多少克
設需要電解水的質量為x, 2H 2 O
36 4 x16g
答:需要電解水的質量為144g. |
D. 氫氣是一種高效、無污染的可再生能源.工業上可用以下幾種方法製取氫氣:A.水煤氣法:C+H2O 高溫 . CO+H
(1)根據置換反應的定義,可知A是置換反應;
(2)水分解生成氫氣和氧氣;
(3)「氫氣是一種高效、無污染、可再生的能源」的含義是:氫氣燃燒發熱量高;生成物是水,無污染;生成的水可以再次分解生成氫氣.
故答:(1)A;
(2)2H2O═2H2↑+O2↑;
(3)氫氣燃燒發熱量高;生成物是水,無污染;生成的水可以再次分解生成氫氣.
E. 氫能如今發展的態勢如何,氫能的發展方向都有哪些
隨著世界范圍內對綠色經濟發展重視程度的提升,氫能源的需求和應用領域不斷擴展。氫能源產業下游應用場景主要可以分為:工業領域、交通運輸領域、建築領域、電力領域四個領域。
目前,我國主要氫能源主要的應用領域為工業領域。根據中國氫能聯盟數據顯示,到2060年,工業領域用氫依舊占氫能源應用主導地位。
工業領域為我國主要氫能源應用領域
氫能源是一種二次能源,它是通過一定的方法利用其它能源製取的。氫能源作為一種高效、清潔、可持續的能源已得到世界各國的普遍關注,被譽為21世紀的新能源。隨著世界范圍內對綠色經濟發展重視程度的提升,氫能源的需求和應用領域不斷擴展。
氫能源產業下游應用場景主要可以分為:工業領域、交通運輸領域、建築領域、電力領域四個領域。涉及到除了傳統石化工業應用如合成氨、石油與煤炭深加工外,還包括燃料電池汽車、建築、發電等方面的應用。
—— 更多行業相關數據請參考前瞻產業研究院《中國氫能源行業發展前景預測與投資戰略規劃分析報告》
F. 怎麼獲得氫氣
在實驗室中,通常用鋅和稀硫酸反應制備氫氣:
(6)工業怎麼得氫能源擴展閱讀
在實驗室中製取氫氣時,有以下幾點注意事項:
1、最好不用鹽酸,因為該反應放熱,鹽酸會揮發出氯化氫氣體,使製得的氣體含有氯化氫雜質。Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
2、鉀、鈣、鈉等金屬與稀酸反應時,會優先置換出水中的氫並生成相應的鹼,且反應過於劇烈
3、選取的金屬應與酸反應速率適中,產生氣泡均勻
4、不能使用硝酸或濃硫酸,因為這兩種酸具有強氧化性,反應將會生成NO2或SO2
G. 對氫能的研發怎麼利用
氫具有高揮發性、高能量,是能源載體和燃料,同時氫在工業生產中也有廣泛應用。現在工業每年用氫量為5500億立方米,氫氣與其他物質一起用來製造氨水和化肥,同時也應用到汽油精煉工藝、玻璃磨光、黃金焊接、氣象氣球探測及食品工業中。液態氫可以作為火箭燃料,因為氫的液化溫度在-253℃。
氫能在21世紀有可能在世界能源舞台上成為一種舉足輕重的二次能源。它是一種極為優越的新能源,其主要優點有:燃燒熱值高,每千克氫燃燒後的熱量,約為汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。燃燒的產物是水,是世界上最干凈的能源。資源豐富,氫氣可以由水製取,而水是地球上最為豐富的資源,演繹了自然物質循環利用、持續發展的經典過程。
隨著化石燃料耗量的日益增加,其儲量日益減少,終有一天這些資源將要枯竭,這就迫切需要尋找一種不依賴化石燃料的、儲量豐富的新的含能體能源。氫能正是一種在常規能源危機的出現、在開發新的二次能源的同時人們期待的新能源。
目前,氫能技術在美國、日本、歐盟等國家和地區已進入系統實施階段。美國政府已明確提出氫計劃,宣布今後4年政府將撥款17億美元支持氫能開發。美國計劃到2040年美國每天將減少使用1100萬桶石油,這個數字正是現在美國每天的石油進口量。
氫能汽車氫燃料電池技術,一直被認為是利用氫能解決未來人類能源危機的終極方案。隨著中國經濟的快速發展,汽車工業已經成為中國的支柱產業之一。與此同時,汽車燃油消耗也達到8000萬噸,約佔中國石油總需求量的1/4。在能源供應日益緊張的今天,發展新能源汽車已迫在眉睫。用氫能作為汽車的燃料無疑是最佳選擇。
雖然燃料電池發動機的關鍵技術基本已經被突破,但是還需要更進一步對燃料電池產業化技術進行改進、提升,使產業化技術成熟。這個階段需要政府加大研發力度的投入,以保證中國在燃料電池發動機關鍵技術方面的水平和領先優勢。這包括對掌握燃料電池關鍵技術的企業在資金、融資能力等方面予以支持。除此之外,國家還應加快對燃料電池關鍵原材料、零部件國產化、批量化生產的支持,不斷整合燃料電池各方面優勢,帶動燃料電池產業鏈的延伸。同時政府還應給予相關的示範應用配套設施,並且支持對燃料電池相關產業鏈予以培育等,以加快燃料電池車示範運營相關的法規、標準的制定和加氫站等配套設施的建設,推動燃料電池汽車的載客示範運營。有政府的大力支持,氫能汽車一定能成為朝陽產業。
H. 有關氫能的知識
氫能
開放分類: 氫能
什麼是氫能
氫能在二十一世紀有可能在世界能源舞台上成為一種舉足輕重的二次能源。它是一種極為優越的新能源,其主要優點有:燃燒熱值高,每千克氫燃燒後的熱量,約為汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。燃燒的產物是水,是世界上最干凈的能源。資源豐富,氫氣可以由水製取,而水是地球上最為豐富的資源,演義了自然物質循環利用、持續發展的經典過程。
前景
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氫是宇宙中分布最廣泛的物質,它構成了宇宙質量的75%,因此氫能被稱為人類的終極能源。水是氫的大「倉庫」,如把海水中的氫全部提取出來,將是地球上所有化石燃料熱量的9000 倍。氫的燃燒效率非常高,只要在汽油中加入4% 的氫氣,就可使內燃機節油40%。目前,氫能技術在美國、日本、歐盟等國家和地區已進入系統實施階段。美國政府已明確提出氫計劃,宣布今後4年政府將撥款17億美元支持氫能開發。美國計劃到2040年美國每天將減少使用1100萬桶石油,這個數字正是現在美國每天的石油進口量。
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氫能 【hydrogen energy】 通過氫氣和氧氣反應所產生的能量。氫能是氫的化學能,氫在地球上主要以化合態的形式出現,是宇宙中分布最廣泛的物質,它構成了宇宙質量的75%。由於氫氣必須從水、化石燃料等含氫物質中製得,因此是二次能源。工業上生產氫的方式很多,常見的有水電解制氫、煤炭氣化制氫、重油及天然氣水蒸氣催化轉化制氫等。氫能具有以下主要優點:燃燒熱值高,每千克氫燃燒後的熱量,約為汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。燃燒的產物是水,是世界上最干凈的能源。資源豐富,氫氣可以由水製取,而水是地球上最為豐富的資源。目前,氫能技術在美國、日本、歐盟等國家和地區已進入系統實施階段。
氫能的開發與利用
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氫能利用各方面
氫能利用方面很多,有的已經實現,有的人們正在努力追求。為了達到清潔新能源的目標,氫的利用將充滿人類生活的方方面面,我們不妨從古到今,把氫能的主要用途簡要敘述一下。
依靠氫能可上天
古代,秦始皇統一中國,他想長生不老,曾積極支持煉丹術。其實煉丹術士最早接觸的就是氫的金屬化合物。無奈多少帝王夢想長生不老,或幻想遨遊太空,都受當時的科學技術水平所限,真是登天無梯。到後來,1869年俄國著名學者門捷列夫整理出化學元素周期表,他把氫元素放在周期表的首位,此後從氫出發,尋找與氫元素之間的關系,為眾多的元素打下了基礎,人們則氫的研究和利用也就更科學化了。至1928年,德國齊柏林公司利用氫的巨大浮力,製造了世界上第一艘「LZ—127齊柏林」號飛艇,首次把人們從德國運送到南美洲,實現了空中飛渡大西洋的航程。大約經過了十年的運行,航程16萬多公里,使1.3萬人領受了上天的滋味,這是氫氣的奇跡。
然而,更先進的是本世紀50年代,美國利用液氫作超音速和亞音速飛機的燃料,使B57雙引擎輟炸機改裝了氫發動機,實現了氫能飛機上天。特別是1957前蘇聯宇航員加加林乘坐人造地球衛星遨遊太空和1963年美國的宇宙飛船上天,緊接著1968年阿波羅號飛船實現了人類首次登上月球的創舉。這一切都依靠著氫燃料的功勞。面向科學的21世紀,先進的高速遠程氫能飛機和宇航飛船,商業運營的日子已為時不遠。過去帝王的夢想將被現代的人們實現。
利用氫能可開車
以氫氣代替汽油作汽車發動機的燃料,已經過日本、美國、德國等許多汽世公司的試驗,技術是可行的,目前主要是廉價氫的來源問題。氫是一種高效燃料,每公斤氫燃燒所產生的能量為33.6千瓦小時,幾乎等於汽車燃燒的2.8倍。氫氣燃燒不僅熱值高,而且火焰傳播速度快,點火能量低(容易點著),所以氫能汽車比汽油汽車總的燃料利用效率可高20%。當然,氫的燃燒主要生成物是水,只有極少的氮氧化物,絕對沒有汽油燃燒時產生的一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等污染環境的有害成分。氫能汽車是最清潔的理想交通工具。
氫能汽車的供氫問題,目前將以金屬氫化物為貯氫材料,釋放氫氣所需的熱可由發動機冷卻水和尾氣余熱提供。現在有兩種氫能汽車,一種是全燒氫汽車,另一種為氫氣與汽油混燒的摻氫汽車。摻氫汽車的發動機只要稍加改變或不改變,即可提高燃料利用率和減輕尾氣污染。使用摻氫5%左右的汽車,平均熱效率可提高15%,節約汽油30%左右。因此,近期多使用摻氫汽車,待氫氣可以大量供應後,再推廣全燃氫汽車。德國賓士汽車公司已陸續推出各種燃氫汽車,其中有麵包車、公共汽車、郵政車和小轎車。以燃氫麵包車為例,使用200公斤鈦鐵合金氫化物為燃料箱,代替65升汽油箱,可連續行車130多公里。德國賓士公司製造的摻氫汽車,可在高速公路上行駛,車上使用的儲氫箱也是鈦鐵合金氫化物。
摻氫汽車的特點是汽油和氫氣的混合燃料可以在稀薄的貧油區工作,能改善整個發動機的燃燒狀況。在我國許當城市交通擁擠,汽車發動機多處於部分負荷下運行、採用摻氫汽車尤為有利。特別是有些工業余氫(如合成氨生產)未能回收利用,若作為摻氫燃料,其經濟效益和環境效益都是可取的。
燃燒氫氣能發電
大型電站,無論是水電、火電或核電,都是把發出的電送往電網,由電網輸送給用戶。但是各種用電戶的負荷不同,電網有時是高峰,有時是低谷。為了調節峰荷、電網中常需要啟動快和比較靈活的發電站,氫能發電就最適合搶演這個角色。利用氫氣和氧氣燃燒,組成氫氧發電機組。這種機組是火箭型內燃發動機配以發電機,它不需要復雜的蒸汽鍋爐系統,因此結構簡單,維修方便,啟動迅速,要開即開,欲停即停。在電網低負荷的,還可吸收多餘的電來進行電解水,生產氫和氧,以備高峰時發電用。這種調節作用對於用網運行是有利的。另外,氫和氧還可直接改變常規火力發電機組的運行狀況,提高電站的發電能力。例如氫氧燃燒組成磁流體發電,利用液氫冷卻發電裝置,進而提高機組功率等。
更新的氫能發電方式是氫燃料電池。這是利用氫和氧(成空氣)直接經過電化學反應而產生電能的裝置。換言之,也是水電解槽產生氫和氧的逆反應。70年代以來,日美等國加緊研究各種燃料電池,現已進入商業性開發,日本已建立萬千瓦級燃料電池發電站,美國有30多家廠商在開發燃料電池.德、英、法、荷、丹、意和奧地利等國也有20多家公司投入了燃料電池的研究,這種新型的發電方式已引起世界的關注。
燃料電池的簡單原最巧是將燃料的化學能直接轉換為電能,不需要進行燃燒,能源轉換效率可達60%—80%,而且污染少,雜訊小,裝置可大可小,非常靈活。最早,這種發電裝置很小,造價很高,主要用於宇航作電源。現在已大幅度降價,逐步轉向地面應用。目前,燃料電池的種類很多,主要有以下幾種:
磷酸鹽型燃料電池
磷酸鹽型燃料電池是最早的一類燃料電池,工藝流程基本成熟,美國和日本已分別建成4500千瓦及11 000千瓦的商用電站。這種燃料電池的操作溫度為200℃,最大電流密度可達到150毫安/平方厘米,發電效率約45%,燃料以氫、甲醇等為宜,氧化劑用空氣,但催化劑為鉑系列,目前發電成本尚高,每千瓦小時約40~50美分。
融熔碳酸鹽型燃料電池
融熔碳酸鹽型燃料電池一般稱為第二代燃料電池,其運行溫度650℃左右,發電效率約55%,日本三菱公司已建成10千瓦級的發電裝置。這種燃料電池的電解質是液態的,由於工作溫度高,可以承受一氧化碳的存在,燃料可用氫、一氧化碳、天然氣等均可。氧化劑用空氣。發電成本每千瓦小時可低於40美分。
固體氧化物型燃料電池
固體氧化物型燃料電池被認為是第三代燃料電池,其操作溫度1000℃左右,發電效率可超過60%,目前不少國家在研究,它適於建造大型發電站,美國西屋公司正在進行開發,可望發電成本每千瓦小時低於20美分。
此外,還有幾種類型的燃料電池,如鹼性燃料電池,運行溫度約200℃,發電效率也可高達60%,且不用貴金屬作催化劑,瑞典已開發200千瓦的一個裝置用於潛艇。美國最早用於阿波羅飛船的一種小型燃料電池稱為美國型,實為離子交換膜燃料電池,它的發電效率高達75%,運行溫度低於100℃,但是必需以純氧作氧化劑。後來,美國又研製一種用於氫能汽車的燃料電池,充一次氫可行300公里,時速可達100公里,這是一種可逆式質子交換膜燃料電池,發電效率最高達80%。
燃料電池理想的燃料是氫氣,因為它是電解制氫的逆反應。燃料電池的主要用途除建立固定電站外,特別適合作移動電源和車船的動力,因此也是今後氫能利用的孿生兄弟。
家庭用氫真方便
隨著制氫技術的發展和化石能源的缺少,氫能利用遲早將進入家庭,首先是發達的大城市,它可以像輸送城市煤氣一樣,通過氫氣管道送往千家萬戶。每個用戶則採用金屬氫化物貯罐將氫氣貯存,然後分別接通廚房灶具、浴室、氫氣冰箱、空調機等等,並且在車庫內與汽車充氫設備連接。人們的生活靠一條氫能管道,可以代替煤氣、暖氣甚至電力管線,連汽車的加油站也省掉了。這樣清潔方便的氫能系統,將給人們創造舒適的生活環境,減輕許多繁雜事務
作為新能源,其安全性受到人們的普遍關注。從技術方面講,氫的使用是絕對安全的。氫在空氣中的擴散性很強,氫泄漏或燃燒時,可以很快地垂直升到空氣中並消失得無影無蹤,氫本身沒有毒性及放射性,不會對人體產生傷害,也不會產生溫室效應。科學家已經做過大量的氫能安全試驗,證明氫是安全的燃料。如在汽車著火試驗中,分別將裝有氫氣和天然汽油燃料罐點燃,結果氫氣作為燃料的汽車著火後,氫氣劇烈燃燒,但火焰總是向上得,對汽車的損壞比較緩慢,車內人員有較長得時間逃生,而天然燃料的汽車著火後,由於天然氣比空氣重,火焰向汽車四周蔓延,很快包圍了汽車,傷及車內人員的安全。