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工業上如何獲得氫能源

發布時間:2022-10-10 21:28:06

㈠ 你知道氫燃料汽車是如何製造的嗎原理及製造過程你知道多少呢

我們都知道火箭用的燃料一般是指氫和氧,如果把液態氫氧混合,然後再點火,結果一定會非常壯觀。那麼你覺得這種爆炸性的組合能用在一般的汽車上嗎?氫是宇宙中最豐富的元素,陸地上、海洋里、空氣中都有氫元素,無論我們走到哪裡都能接觸到氫,雖然氫大量的存在,但是想要抓住卻非常的困難。

第三、工廠給汽車裝好氫燃料電之後,就要把裝滿氫氣的燃料箱裝到車上,為了避免砌體外漏而發生爆炸。燃料箱是用堅固的碳纖維復合材料做成的,安裝好燃料箱後,這輛氫能源汽車就可以上路了。目前的汽油價格水漲船高,或許等氫能源汽車真正普及之後才會有所改善。

㈡ 氫能油是怎麼製作的

氫能是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%,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,但這些反應消耗的能量都大於其產生的能量。
前景

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%。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
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。
全球對氫能的研發仍處於實驗階段。

㈢ 氫能的原理

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。

㈣ 工業上有哪些方法可以產生氫氣

工廠生產方法有:
1、電解水制氫.
水電解制氫是目前應用較廣且比較成熟的方法之一。水為原料制氫過程是氫與氧燃燒生成水的逆過程,因此只要提供一定形式一定能量,則可使水分解。提供電能使水分解製得氫氣的效率一般在75-85%,其工藝過程簡單,無污染,但消耗電量大,因此其應用受到一定的限制。利用電網峰谷差電解水制氫,作為一種貯能手段也具有特點。我國水力資源豐富,利用水電發電,電解水制氫有其發展前景。太陽能取之不盡,其中利用光電制氫的方法即稱為太陽能氫能系統,國外已進行實驗性研究。隨著太陽電池轉換能量效率的提高,成本的降低及使用壽命的延長,其用於制氫的前景不可估量。同時,太陽能、風能及海洋能等也可通過電製得氫氣並用氫作為中間載能體來調節,貯存轉化能量,使得對用戶的能量供應更為靈活方便。供電系統在低谷時富餘電能也可用於電解水制氫,達到儲能的目的。我國各種規模的水電解制氫裝置數以百計,但均為小型電解制氫設備,其目的均為制提氫氣作料而非作為能源。隨著氫能應用的逐步擴大,水電解制氫方法必將得到發展。
2、礦物燃料制氫
以煤、石油及天然氣為原料製取氫氣是當今製取氫氣是主要的方法。該方法在我國都具有成熟的工藝,並建有工業生產裝置。
(1)煤為原料製取氫氣
在我國能源結構中,在今後相當長一段時間內,煤炭還將是主要能源。如何提高煤的利用效率及減少對環境的污染是需不斷研究的課題,將煤炭轉化為氫是其途徑之一。
以煤為原料製取含氫氣體的方法主要有兩種:一是煤的焦化(或稱高溫干餾),二是煤的氣化。焦化是指煤在隔絕空氣條件下,在90-1000℃製取焦碳副產品為焦爐煤氣。焦爐煤氣組成中含氫氣55-60%(體積)甲烷23-27%、一氧化碳6-8%等。每噸煤可得煤氣300-350m3,可作為城市煤氣,亦是製取氫氣的原料。煤的氣化是指煤在高溫常壓或加壓下,與氣化劑反應轉化成氣體產物。氣化劑為水蒸汽或氧所(空氣),氣體產物中含有氫有等組份,其含量隨不同氣化方法而異。我國有大批中小型合成氫廠,均以煤為原料,氣化後製得含氫煤氣作為合成氨的原料。這是一種具有我國特點的取得氫源方法。採用OGI固定床式氣化爐,可間歇操作生產製得水煤氣。該裝置投資小,操作容易,其氣體產物組成主要是氫及一氧化碳,其中氫氣可達60%以上,經轉化後可製得純氫。採用煤氣化制氫方法,其設備費占投資主要部分。煤地下氣化方法近數十年已為人們所重視。地下氣化技術具有煤 資源利用率高及減少或避免地表環境破壞等優點。中國礦業大學餘力等開發並完善了"長通道、大斷 面、兩階段地下煤氣化"生產水煤氣的新工藝,煤氣中氫氣含量達50%以上,在唐山劉庄已進行工業性試運轉,可日產水煤氣5萬m3,如再經轉化及變壓吸附法提純可製得廉價氫氣,該法在我國具有一定開發前景.我國對煤制氫技術的掌握已有良好的基礎,特別是大批中小型合成氨廠的制氫裝置遍布各地,為今後提供氫源創造了條件。我國自行開發的地下煤氣化制水煤氣獲得廉價氫氣的工藝已取得 階段成果,具有開發前景,值得重視。
(2)以天然氣或輕質油為原料製取氫氣
該法是在催化劑存在下與水蒸汽反應轉化製得氫氣。主要發生下述反應:
CH4+H2O→CO+H2
CO+H2O→COZ+HZ
CnH2h+2+Nh2O→nCO+(Zh+l)HZ
反應在800-820℃下進行。從上述反應可知,也有部分氫氣來自水蒸汽。用該法製得的氣體組成中,氫氣含量可達74%(體積),其生產成本主要取決於原料價格,我國輕質油價格高,制氣成本貴,採用受到限制。大多數大型合成氨合成甲醇工廠均採用天然氣為原料,催化水蒸汽轉化制氫的工藝。我國在該領域進行了大量有成效的研究工作,並建有大批工業生產裝置。我國曾開發採用間歇式天然氣蒸汽轉化制氫工藝,製取小型合成氨廠的原料,這種方法不必用采高溫合金轉化爐,裝置投資成本低。以石油及天然氣為原料制氫的工藝已十分成熟,但因受原料的限制目前主要用於製取化工原料。
(3)以重油為原料部分氧化法製取氫氣
重油原料包括有常壓、減壓渣油及石油深度加工後的燃料油,重油與水蒸汽及氧氣反應製得含氫
氣體產物。部分重油燃燒提供轉化吸熱反應所需熱量及一定的反應溫度。該法生產的氫氣產物成本
中,原料費約佔三分之一,而重油價格較低,故為人們重視。我國建有大型重油部分氧化法制氫裝置,用於製取合成氫的原料。

㈤ 氫燃料是怎樣提取的

截至2018年,絕大多數氫氣(約95%)來自於化石燃料通過甲烷蒸汽重組或部分氧化,以及煤氣化;僅有少數氫氣生產是通過零排放的新途徑,如生物質氣化、水電解、太陽熱化學(太陽燃料)等。

氫是元素周期表中最輕的元素。由於氫的重量小於空氣,因此氫在大氣中上升,因此很少以其純凈形式出現。在空氣中燃燒的純氫氣火焰中,氫氣與氧氣反應形成水並釋放能量。

2H2(g) + O2(g) → 2H2O (g) + 能量

如果像通常情況那樣在大氣中代替純氧進行氫氣燃燒,則氫氣燃燒會產生少量的氮氧化物及水蒸氣。

釋放能量使氫能夠用作燃料。在電化學電池中,可以相對較高的效率使用該能量。如果僅將其用於加熱,則適用熱效率的常規熱力學限制。

氫通常被認為是一種能量載體,如電,因為它必須從諸如太陽能、生物質、電或者如天然氣或煤等碳氫化合物產生。使用天然氣進行常規產氫會產生重大的環境影響;與使用任何碳氫化合物一樣,也會排放二氧化碳。

同時,向天然氣中添加20%的氫氣(不影響燃氣管道和家用電器的最佳份額)可以減少由加熱和烹飪引起的二氧化碳排放。

用途

氫燃料可以提供動力為液體推進劑火箭,汽車,卡車,火車,輪船和飛機,攜帶型燃料電池應用或靜止的燃料電池的應用,這可以提供動力的電動機。

在汽車中使用氫燃料的問題源於氫難以儲存在高壓罐或低溫罐中的事實。諸如在復雜金屬氫化物中的替代存儲介質正在開發中。一般來說,電池更適合汽車大小或更小的車輛,但氫氣可能更適合重型卡車等大型車輛。

氫燃料還可用於為固定式發電廠提供動力,或為供暖應用提供天然氣的替代品。

㈥ 如何提取氫氣

一、電解水制氫

多採用鐵為陰極面,鎳為陽極面的串聯電解槽(外形似壓濾機)來電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。陽極出氧氣,陰極出氫氣。該方法成本較高,但產品純度大,可直接生產99.7%以上純度的氫氣。

二、水煤氣法制氫

氣用無煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時反應而得水煤氣。

凈化後再使它與水蒸氣一起通過觸媒令其中的CO轉化成CO₂,可得含氫量在80%以上的氣體,再壓入水中以溶去CO₂,再通過含氨蟻酸亞銅溶液中除去殘存的CO而得較純氫氣,這種方法制氫成本較低產量很大,設備較多,在合成氨廠多用此法。

三、由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫

石油熱裂副產的氫氣產量很大,常用於汽油加氫,石油化工和化肥廠所需的氫氣,這種制氫方法在世界上很多國家都採用,在中國的石油化工基地如在慶化肥廠,渤海油田的石油化工基地等都用這方法制氫氣 也在有些地方採用。

四、焦爐煤氣冷凍制氫

把經初步提凈的焦爐氣冷凍加壓,使其他氣體液化而剩下氫氣。

五、電解食鹽水的副產氫

在氯鹼工業中副產多量較純氫氣,除供合成鹽酸外還有剩餘,也可經提純生產普氫或純氫。

(6)工業上如何獲得氫能源擴展閱讀:

人工生產氫氣,最為眾所周知的方法莫過於電解水制氫。

但是這種傳統的方法並不經濟,生產相當於一升汽油熱量的氫氣,至少需要消耗45度電能,況且人類電能本來已經非常缺乏。生產清潔的氫能源,關鍵在於能夠尋找到一種沒有污染耗能少的方法,從含氫最豐富的資源——水中提取出氫分子來。

參考資料來源:網路-氫氣

㈦ 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。】

㈧ 獲得氫能源的最好方式

1.利用太陽能使水分解生成氫氣
幫助太陽能分解水生成氫氣的催化劑
2.mSO2=0.05*2000000000=100000000g
那麼m煤=100000000/1%=10000000000g=10000000kg=10000t

㈨ 氫能的開發利用

「氫能經濟」時代將到來 加拿大日前宣布將為「氫公路項目」提供資助。氫公路項目的實施將是加拿大能源史上的氫能革命。該項目的具體內容是在2010年前,在溫哥華到2010年冬奧會主辦城市威斯勒的120公里公路上建立5個燃料電池車的加氫站,並生產出必要數量的燃料電池車,由氫燃料電池車承擔2010年冬奧會期間機場與主辦城市之間的人員運輸任務。 隨著工業的發展,污染日益嚴重,以氫能為代表的高效清潔能源越來越成為社會生存與發展的必然選擇。氫能燃料電池電動汽車已被列為21世紀十大高技術之首。 氫能燃料電池作為一種清潔能源,其應用不僅能獲得較好的環保效益,而且能減少對外國的石油依賴,實現能源獨立。牛津大學有科學家預測,到2010年前,世界每天生產的氫能源當量將達到320萬桶石油;2020年前將達到950萬桶石油。專家們認為,氫將在2050年前取代石油而成為主要能源,人類將進入完全的「氫能經濟」社會。 氫位於元素周期表之首 氫位於元素周期表之首,它的原子序數為1,在常溫常壓下為氣態,在超低溫高壓下又可成為液態。 專家介紹,作為能源,氫有以下特點:一是所有元素中,氫重量最輕;二是所有氣體中,氫氣的導熱性最好,在能源工業中氫是極好的傳熱載體;三是氫是自然界存在最普遍的元素,據估計它構成了宇宙質量的75%;四是除核燃料外氫的發熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的;五是氫燃燒性能好,點燃快,與空氣混合時有廣泛的可燃范圍,而且燃點高,燃燒速度快;六是氫本身無毒,與其他燃料相比氫燃燒時最清潔,而且燃燒生成的水還可繼續制氫,反復循環使用;七是氫能利用形式多,既可以通過燃燒產生熱能,在熱力發動機中產生機械功,又可以作為能源材料用於燃料電池,或轉換成固態氫用作結構材料,用氫代替煤和石油,不需對現有的技術裝備作重大的改造,現在的內燃機稍加改裝即可使用;八是氫可以以氣態、液態或固態的金屬氫化物出現,能適應貯運及各種應用環境的不同要求。 氫能被世界關注 世界很多國家目前都在努力開發能夠取代石油和煤炭的清潔能源,其中氫能最為引人注目。氫能經濟(Hydrogen Economy)已經被美國、歐盟、日本、中國等列上了發展日程。 英國倫敦帝國學院的研究人員最近宣布,在氫能經濟方面取得突破已經指日可待了。他們說,在不久的將來,人們將可以模仿植物對水進行分離的模式安全高效地從水中分離出氫能來。 加拿大計劃將燃料電池電動汽車技術發展成國家的支柱產業。加拿大對氫能的研究與開發投入較早較大,估計未來5年裡,氫能開發還將投入10億美元以上。2004年的報告顯示,在過去5年裡,加拿大的氫能公司數目增加了1倍。加拿大的長期目標是搶佔世界氫能領域的制高點。 美國總統布希表示,美國將致力於發展氫燃料電池車輛以及氫能基礎供應設施,以維護生態環境,並且讓美國諛茉捶矯嬡〉酶蟮淖災饜浴!拔姨嵋橛?2億美元來資助氫能的研究計劃,讓美國能夠在發展清潔的氫能車輛上領先全球。」美國能源部已經跟著名科技研發公司Millennium Cell簽訂合同,在2004年到2006年間拿出350萬美元資助這家公司的氫能研究計劃。 氫能之所以得到世界各國的高度重視,除了它沒有污染的特性外,還因為它取之不盡、用之不竭。目前面臨的最大困難是如何安全高效地提取、儲存和轉換氫能,把它轉變成易於使用的電力。為此,世界很多國家都在拿出巨額資金進行研究開發。 電解水制氫 將是我國能源戰略的美好前景 中國科學家呼籲,國家應該大力推動制氫技術和燃料電池的開發研究,結合我國實情開展有特色的試點開發,搶占未來能源制高點,盡早步入永續發展的「氫能經濟」時代。 目前,國際上通行的制氫方法不外兩種:一種是利用煤炭、石油、天然氣等炭氫化合物製取,但這些都是不可再生能源;另一種是直接利用水製取,氫燃燒後又與空氣結合變回純凈水,這是自然物質循環利用、持續發展的典型過程,可謂取之不盡、用之不竭。而且氫是一種可以儲存的能源,如果利用豐富的電能實現電解水制氫,可建獨立的氫供應站,不必區域聯網,不需要龐大的基礎設施,也不像風力、地熱、潮汐等能源受地域限制。我國相關專業的專家認為,大力發展水電,利用電解水制氫,將是我國能源戰略的美好前景。 專家們同時認為,迎接「氫能經濟」時代的到來,盡管還需要大量的科技攻關,但是電解水制氫技術及設備,已被科學界所公認。國家應該加強扶植科研開發,提高以燃料電池為核心的氫能發動機性能,不斷降低制氫、用氫成本,探索新的制氫用氫途徑,通過試點加速實現氫能源及燃料電池汽車商品化、產業化進程。參考資料: http://hsx.hnagri.gov.cn/news/shownews.asp?newsid=697

㈩ 目前全國加氫站虧損較為嚴重,你知道生產氫能源的方法嗎

首先明確,問題這里的“氫能源”,指的就是“氫氣”。

因為各國政府著力推進《氣候變化巴黎協定》不斷落實的原因,能源產業鏈上面的行業企業,表現出了一輪新的發展趨勢。

我們看到太陽能、風能、地熱能、潮汐能,當然也包括我們傳統的水力發電,在數十年間不斷得到更大力度開發。我們還看到,居民家家戶戶中間,冬季取暖設施材料中逐漸看不到了黑乎乎的煤塊。我們當然也不會忽視到,城市車水馬龍的街道上面,出現了越來越多“綠牌車”的身影。

當然,現在我們看到的那些“綠牌車”,絕大多數都是“電動汽車”。雖然“氫燃料電池汽車”目前也已經有工程成品,但因為加氫站稀少的原因,導致該類車型尚局限用在特殊路線公共交通配置上面。

而在我們另一些地方,則擁有豐富的煤炭資源。煤炭通過跟水蒸氣、加催化劑高溫反應,就能得到大量廉價的氫氣。對於因為全社會推進潔凈能源工程,業務量逐漸減小的煤炭類企業來講,“氫燃料電池汽車”產業也算是一個重大轉型時機。

同樣的,跟煤炭相似,從石油各類產品當中,也能容易地提煉出氫氣來。

而一般來看,還能通過電解水的方式來制氫。但這種方式因為用到電,顯得能耗偏大,精細核算之後經常會顯得不再“環保”。

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