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1、第27卷第6期低温与特气Vol127,No162009年12月LowTemperatureandSpecialtyGasesDec1,2009①氢气的生产方法综述郑秋艳,王少波,李绍波,李本东,王占卫(中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸056027)摘要:在对氢气的性质及用途进行简单介绍的基础上,对主要的氢气生产方法进行了综述。目前应用较为广泛的氢气生产工艺主要有:电解水制氢;太阳能制氢;生物制氢;一次能源转换制氢;含氢物质分解制氢以及近年来发展的硼氢化钠制氢新技术。此外还针对每种制氢技术的优缺点进行了阐述,并对氢能的生产和发展做出了展望。关键词:氢气;生产;电解
2、水;太阳能;硼氢化钠中图分类号:TQ11612文献标识码:A文章编号:100727804(2009)0620012205doi:1013969/j1issn1100727804120091061003TheProductionMethodsofHydrogenZHENGQiu2yan,WANGShao2bo,LIShao2bo,LIBen2dong,WANGZhan2wei(The718thResearchInstituteofCSIC,Handan056027,China)Abstract:Thispaperintroducesthepropertyandapplicat
3、ionofhydrogen,andsummarizesthemainproductionmethodsofhydrogenatpresent.Thewidelyusedproductionmethodsofhydrogencontains:electrolyzedwater,solarenergy,biologyenergy,primaryenergyconversion,materialdecompositionandNaBH4catalyticnewtechnology.Atlast,thepaperde2scribestheadvantagesanddisadvant
4、agesofeachproductionmethod,andillustratestheproductionanddevelopmentofhy2drogen.KeyWords:hydrogen;production;electrolyzedwater;solarenergy;NaBH40引言照条件下会发生猛烈反应;与金属在高温下生成金属氢化物;还可以和多种金属氧化物、金属卤化物[6]和其它盐反应。传统能源的大量开采和使用,造成了严重的能氢气用途广泛,不仅可以作为高能燃料、保护源危机和环境污染,给社会经济的持续发展和人类气、石化工业原料、冶金工业还原剂,及金属高温的生存带来
5、了严重问题。许多国家正加紧开发利用加工过程中的保护气等,还可以作为气象观测中气太阳能、风能、生物能、氢能、海洋能和地热能等球的填充气,分析测试中的标准气等。氢的另一个替代能源。氢是理想的载能体,燃烧时只产生水,重要用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑不产生任何污染物。与其它传统的能源物质相比,剂、家用清洁剂及其它产品中的脂肪氢化。液氢还还具有能量密度高、热转化效率高等诸多优点。因可用于火箭燃料和航天器的推进剂,也可用于低温此,氢作为一种绿色能源发展前景十分光明,人们[728][124]材料性能试验及超导研究。对氢能的开发和利用一直进行不懈的努力。[5]氢的主要物理性质见表
6、1所示。在常温下,氢比较不活泼,但可用合适的催化1氢气的传统生产方法剂使之活化。在高温下,氢是高度活泼的,除惰性气体元素外,可以与很多物质发生化学反应:氢与目前,已经应用的氢气生产方法很多。对于实非金属单质反应;与卤素或氧的混合物在点燃或光验室制氢主要采取以下几种方法:金属与酸反应;①收稿日期:2009210213第6期郑秋艳,等:氢气的生产方法综述13金属与水反应;金属与强碱反应;金属氢化物同水一氧化碳变换反应,出口混合气含氢量约为70%,[9210]反应以及实验室规模的水溶液电解法等。对于经过提纯可以得到不同纯度的氢气产品。工业制氢的方法主要有甲醇蒸气转化制氢、电解水3
7、1甲醇裂解制氢。其主要工艺为:甲醇和水制氢、烃类氧化重整制氢,以及其它含氢物质分解的混合液经过预热、气化后,进入转化反应器,在[11212]制氢等。下面就几种主要的工业氢气生产方催化剂作用下,同时发生甲醇的催化裂解反应和一法进行介绍。氧化碳的变换反应,生成约75%的氢气和约25%表1氢气的物理性质的二氧化碳以及少量杂质。该混合气经过提纯净Tab11Thephysicalpropertyofhydrogen化,可以得到纯度为9815%～9919%的氢气。甲项目数值醇分解制氢过程见图1所示,该法的原料易得且储相对分子质
