低溫液態(tài)存儲低溫液態(tài)存儲技術(shù)是一種可以代替高壓儲氣的有效方法?它可顯著提高氫氣以氣態(tài)化合物儲存時(shí)不理想的體積密度值?在很高的壓力(700bar)作用下,氣態(tài)氫氣的質(zhì)量密度不到40kg/m3,而液態(tài)的質(zhì)量密度大約是70kg/m3?然而,需要考慮一些安全和制造方面的問題來對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行分析?3.固體材料存儲根據(jù)形成氫載體的原理不同,可以把固體材料儲氫分為物理吸附儲氫和化學(xué)氫化物儲氫?物理吸附儲氫某些金屬可以用作儲氫介質(zhì),因?yàn)槟承┙饘倩蚝辖鹪诩訜岷竽芪諝洳⑨尫?從而產(chǎn)生所謂的金屬氫化物?從理論上講,這是氫與金屬合金或金屬之間的反應(yīng),金屬氫化物是簡單的儲氫過程之一?有不少種金屬元素可以儲存氫氣。氫能的貯存技術(shù)與制氫技術(shù)同樣重要,必須在經(jīng)濟(jì)和安全上可行。環(huán)保氫氣運(yùn)輸客服電話
隨著燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其上游氫能產(chǎn)業(yè)也得到了迅速的發(fā)展,但氫能產(chǎn)業(yè)目前還面臨著生產(chǎn)、運(yùn)輸和供氫基礎(chǔ)設(shè)施缺乏等問題,其中氫氣的運(yùn)輸在整個氫能供應(yīng)鏈的經(jīng)濟(jì)、能耗性能中占有很大比重。本文主要討論氫氣運(yùn)輸?shù)膸追N方式及安全性,分析影響運(yùn)氫方式的選擇因素和未來發(fā)展趨勢。高壓氫氣運(yùn)輸分為集裝格和長管拖車兩類,其中,集裝格由多個40L的、壓力為15Mpa的高壓儲氫鋼瓶組成,運(yùn)輸較為靈活,適用于需求量小的加氫站;液氫的體積能量密度為·L-1,是15Mpa壓力下氫氣的。液氫槽罐車運(yùn)輸是將氫氣深度冷凍至21K液化,再裝入隔溫的槽罐車中運(yùn)輸,目前商用的槽罐車容量約為65m3,可容納4000kg氫氣。國外加氫站使用該類運(yùn)輸略多于高壓氣態(tài)長管拖車運(yùn)輸。管道運(yùn)輸分為氣態(tài)管道運(yùn)輸和液態(tài)管道運(yùn)輸兩類。氣態(tài)管道直徑約~、壓力范圍為1~3Mpa,每小時(shí)流量約310~8900kg氫氣,目前該類管道總長度已超過16000km,主要分布在美國、加拿大和歐洲等地,其投資成本較天然氣管道高50~80%,其中大部分的成本用于搜尋合適的地質(zhì)環(huán)境來布局管道線路;液態(tài)管道采用真空夾套絕熱技術(shù),由內(nèi)層和外層兩個等截面同心套管構(gòu)成,且兩個管套中間抽成真空狀態(tài),防止內(nèi)管內(nèi)液氫的溫度擴(kuò)散。環(huán)保氫氣運(yùn)輸客服電話氫氣輸送是氫能利用的重要環(huán)節(jié)。一般而言,氫氣生產(chǎn)廠和用戶會有一定的距離,這就存在氫氣輸送的需求。
柴油發(fā)動機(jī)在巡航速度下可實(shí)現(xiàn)35%的效率。汽油發(fā)動機(jī)在巡航速度下可實(shí)現(xiàn)25%的效率。兩種車輛都可以轉(zhuǎn)換為氫氣運(yùn)行??梢允褂脙?nèi)燃機(jī)(ICE),使效率達(dá)到35%?;蛘?,可以使用燃料電池,效率達(dá)到45%。鋼罐的空間,重量和費(fèi)用使其不切實(shí)際。能源效率方面的任何提高都將被拖運(yùn)非常重的坦克所造成的損失所抵消。如此大小和性能的碳纖維儲罐不存在,它們只是目標(biāo)。相比之下,汽油需要一個小型的低技術(shù)含量的油箱。一輛40噸的卡車可以將26噸的汽油輸送到傳統(tǒng)的加油站。對于繁忙的車站,每天交付一次就足夠了。一輛載有壓縮氫的40噸卡車只能運(yùn)送400公斤。那是因?yàn)楣薜闹亓磕軌蛉菁{200個大氣壓??湛ㄜ嚨闹亓繋缀跸喈?dāng)于整輛卡車的重量。壓縮氫氣罐必須堅(jiān)固。如果儲罐破裂。
氫氣用作汽車能源的主要問題,成本高。地球上氫氣儲量固然豐富。 但以目前的技術(shù),制取氫的成本太高。用電解水的方法制取氫,是目前工業(yè)上主要的生產(chǎn)氫氣的方法,如果用這種方法制取氫氣,再把氫氣用作汽車燃料,從能源效率上來講是不合算的。儲帶不便。氫氣在汽車上的儲帶十分不便。氣態(tài)儲帶,能量密度低的缺點(diǎn)很突出,如果要求氫氣汽車與汽油汽車保持同樣的行駛里程,則儲氣罐的體積約為汽油油箱的20倍;這對解決必要的行駛里程相當(dāng)困難;液態(tài)儲帶要求-253℃的溫,需要采用隔熱的油箱,且有蒸發(fā)損失,成本很高;金屬氫化物儲帶(即氣態(tài)氫在200~250個大氣壓下與某種金屬化合,形成幾毫米大小的固體金屬氫化物,把這種金屬氫化物帶在汽車上,使用時(shí)將其加熱分解,釋放出氫氣供內(nèi)燃機(jī)燃燒,剩余金屬可再次與氫氣化合,循環(huán)使用)方式進(jìn)展較大,似有更好的前景。動力性較差。氫氣雖然熱效率高,但其密度很小,在氣缸中將擠占相當(dāng)一部分容積,影響空氣量,反過來也影響了氫氣量。此外,氫的單位質(zhì)量熱值雖然高,但單位容積熱值低。這都會影響氫氣發(fā)動機(jī)的動力性。液氫運(yùn)輸?shù)哪芰啃矢?*液化過程就消耗三分之一的氫能量,還存在氫氣蒸發(fā)和運(yùn)輸設(shè)備絕緣的復(fù)雜技術(shù)要求。
氫氣是目前已知的世界上輕的氣體,化學(xué)式為H2。氫氣是一種可燃燒的氣體,燃燒熱度大效率高,此外氫氣的用處也十分普遍。氫氣用量大的是作為一種關(guān)鍵的原油化工原料,用以生產(chǎn)合成氨、甲醇以及原油煉制過程的加氫反應(yīng)。此外,在電子工業(yè)、冶金工業(yè)、食品工業(yè)、浮法玻璃、精巧有機(jī)合成、航空航天工業(yè)等領(lǐng)域也有應(yīng)用。由于氫氣的需求量十分大,所以氫氣的制取方式的選取也就較為主要!究竟什么樣的氫氣的制取方式更適合?什么樣的氫氣的制取方式經(jīng)濟(jì)成本更具優(yōu)勢呢?常規(guī)氫氣的制取方式分成兩大類,一種是實(shí)驗(yàn)室制取氫氣,一種是工業(yè)制取氫氣。我們先來明白一下實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的方式。實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的方式一種化學(xué)原料是金屬,一般是鋅和鐵,凡是金屬活動性在氫氣前面的金屬,都可用來制取氫氣。實(shí)驗(yàn)室里制取較多的氫氣時(shí),常用啟普發(fā)生器。凡是運(yùn)用塊狀固體(不溶于水的)跟液體反應(yīng),反應(yīng)時(shí)不需加熱,且生成的氣體難溶于水,都可采用啟普發(fā)生器展開。啟普發(fā)生器由球形漏斗,器皿和導(dǎo)氣管三大部分組成。采用時(shí)扭開導(dǎo)氣管活塞,酸液由球形漏斗流到器皿的底部,再升高到中部跟鋅粒觸及而時(shí)有發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生的氫氣從導(dǎo)氣管放出。不須時(shí)關(guān)閉導(dǎo)氣管上的活塞。采用船運(yùn)或卡車運(yùn)輸氫氣目前**為常見,但運(yùn)輸?shù)牧糠浅S邢蓿簩τ?0MPa壓縮氫氣,運(yùn)輸500Kg氫需要40t的卡車。湖南氫氣運(yùn)輸服務(wù)熱線
運(yùn)輸技術(shù)主要有管道運(yùn)輸、機(jī)動車運(yùn)輸、船運(yùn)。環(huán)保氫氣運(yùn)輸客服電話
必須使氫的能量密度更高才能用于運(yùn)輸。有三種方法可以做到這一點(diǎn)。氫可以被壓縮,液化或化學(xué)結(jié)合。在相同能量下,壓縮到800個大氣壓的氫氣所占體積比汽油大3倍。如果車輛要攜帶足夠的氫氣以實(shí)用,則必須達(dá)到此密度。每平方英寸800巴的壓力達(dá)到6噸或12,000磅。將這種壓力容納在輕型罐中非常困難。災(zāi)難性坦克故障釋放的能量與相等重量的一樣多。由度鋼制成的儲罐重量是其所含氫的100倍。使用鋼制儲罐的卡車或汽車不切實(shí)際,因?yàn)閮薜闹亓繋缀跏擒囕v的重量。由碳纖維制成的高壓氫氣罐可能是一種解決方案。碳纖維是用于飛機(jī)和體育用品的材料。典型的18輪半卡車載有兩個90加侖的油箱,可行駛750英里。典型的4缸轎車具有18加侖的油箱,可行駛575英里。環(huán)保氫氣運(yùn)輸客服電話