新能源概论-PPT8-氢能开发利用技术.ppt

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1、氢能——21世纪的绿色能源H2+O=H2O+热能氢能社会构想氢的利用（用户）CO2处理加氢站电厂氢的制造（再生能源制氢）氢的制造氢的运输氢的利用（燃料电池工厂）（一）氢的制造（二）氢的储存氢能（三）氢的利用氢的制造一、水电解制氢二、化石能源制氢蒸汽转化法部分氧化法煤气化法无CO2排放的制氢技术三、生物质制氢四、太阳能制氢五、各种化工过程副产氢气的回收在保护环境清洁的前提下,大量电解水制氢是一种正确的途径,是已发展成熟的传统制氢方法。因为：一、地球上的水是取之不尽的。二、利用太阳能发电电解水,太阳能取之不尽且无污染。三、水可以引到需电解的任何地方,代替远距离输

2、送由水电解得到的氢。一、电解水制氢水为原料,制氢过程是氢与氧燃烧生成水的逆过程，因此只要提供一定形式一定的能量，则可使水分解。提供电能使水分解制得氢气的效率一般在75～85％，其工艺过程简单，无污染，电能可由各种一次能源提供。蒸馏水去离子水海水电解池交直流转换器电能H2/H2O分离器O2/H2O分离器产物H2产物O2特点：产品纯度高；操作简便。二、化石能源制氢（一）蒸汽转换法：是以天然气、石脑油等轻烃为原料，在有催化剂存在条件下与水蒸汽反应转化制得氢气。CnHm+nH20→nCO+（n+m/2）H2CO+H2O→CO2+H2甲烷石脑油脱硫水煤气合成转化反应C

3、O2回收甲烷化H2（二）部分氧化法：CnHm+n/2O2→nCO+m/2H2CnHm+nH20→nCO+（n+m/2）H2CO+H2O→CO2+H2渣油合成气制造脱硫变换反应脱CO2甲烷化H2水蒸气分离器O2N2空气以煤为原料制取含氢气体的方法主要有两种：一是煤的焦化（或称高温干馏）二是煤的气化。焦化：指煤在隔绝空气条件下，在900-1000°C制取焦炭，副产品为焦炉煤气。气化：指煤在高温常压或加压下，与气化剂反应转化成气体产物。（三）煤气化法：煤炭资源相对丰富，利用煤制氢将是一种有现实意义的方法。煤气化法反应方程：C(g)+H20(g)→CO(g)+H2(

4、g)CO(g)+H2O(g)→CO2(g)+H2(g)（四）无CO2排放的化石燃料制氢技术：上述化石燃料制氢方法都排放大量的CO2以蒸汽转化为例：每转化一顿甲烷就要排放四吨二氧化碳。天然气间歇式热解制氢和炭黑：CH4→C+2H2以阳光照射海水中的半导体制氢设备来生成氢气，然后经液化后用特制的船运往陆地使用三、太阳能制氢太阳能制氢是利用太阳能光电池发电和光热发电电解水制氢四、生物质制氢生物质是一种可再生资源，能够自身复制，繁殖，因此利用生物质制氢也是目前研究的一项制氢新技术。已报道产氢生物类群有：光合生物（厌氧光合细菌、蓝细菌和绿藻）非光合细菌（严格厌氧细菌、

5、兼性厌氧细菌和耗氧细菌）古细菌类群五、各种化工过程副产氢气的回收多种化工过程如电解食盐制碱工业、发酵制酒工艺、合成氨化肥工业、石油炼制工业等均有大量副产氢气，如能采取适当的措施进行氢气的分离回收，每年可得到数亿立方米的氢气。这是一项不容忽视的资源，应设法加以回收利用。氢的储存一、高压气态储氢（CH2）：气态储氢可以储存在被排了气体的地下油库储存和地上压力容器储存以便运输。二、液态储氢（LH2）：液态储氢是利用深冷技术把氢气冷却到液态，液氢可以储存在杜瓦瓶内。三、化学方法储氢：H2同某些金属接触时会发生分解，并穿过金属格栅，形成金属氧化物。四、物理吸附（低温吸

6、附储氢）：通过物理吸附把氢吸附于特定的固体活性表面上。（活性炭）加氢站美国加氢站流动加氢站加氢站我国首座加氢站在京投运氢高速公路加氢站利用氢高速公路加氢站补给燃料氢能燃料电池家庭用氢宇航推进车船动力…超音速飞机…氢的利用氢气的应用领域工业：作为化工原料。民生：取代天然气和煤气。交通运输：作为汽车、船舶的燃料。航空航天：作为火箭的燃料。太阳能—氢能系统：氢能与太阳能、海洋能、风能、地热能等可再生能源组成一个系统，将间断性、难储存的能源转化成可以连续输出、可储存能源加以利用。氢能汽车通用汽车首次向中国媒体展示了旗下最新的氢燃料电池车———雪佛兰利用氢电池驱动的自

7、行车火箭用氢做燃料,因为氢的热值高谢谢大家！