廣西氫燃料汽車加氫方式

來源: 發(fā)布時間:2024-02-06

氫氣可像天然氣那樣直接用于發(fā)動機,它燃燒后生成水,不排放CO、HC、CO2,是非常干凈的燃料。氫氣的分子量為2,是輕的元素,密度很小,沸點為℃,自燃點為400℃。氫氣用作汽車能源的主要優(yōu)點。來源非常豐富。氫是宇宙中含量豐富的元素之一。氫可由水電解而成,水的資源極其豐富。也可以以天然氣、煤、硫化氫為原料制取。污染很少。氫氣燃料是不含碳的燃料,廢氣中的主要成分是氫燃燒后的生成物H2O、空氣中的N2、燃燒后空氣中剩余的O2以及在高溫下生成的NOx。沒有汽油車及柴油車所排出的令人困擾的CO、HC以及微粒、鉛、硫等有害物質(zhì),不會誘發(fā)光化學煙霧,也沒有導致地球溫室效應(yīng)的CO2。熱效率高。氫的火焰?zhèn)鞑ニ俣缺绕透咴S多,氫是氣態(tài)燃料,混合氣形成質(zhì)量好、分配均勻,加之火焰?zhèn)鞑ニ俣雀?,允許采用較稀的混合氣;氫的自燃溫度比汽油高,抗爆性好,允許有較高的壓縮比,使得燃燒熱效率較高,燃料消耗率較低。管道運輸是具有發(fā)展?jié)摿Φ某杀具\氫方式。廣西氫燃料汽車加氫方式

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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)、運輸和供氫基礎(chǔ)設(shè)施缺乏等問題,其中氫氣的運輸在整個氫能供應(yīng)鏈的經(jīng)濟、能耗性能中占有很大比重。本文主要討論氫氣運輸?shù)膸追N方式及安全性,分析影響運氫方式的選擇因素和未來發(fā)展趨勢。高壓氫氣運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。液氫槽罐車運輸是將氫氣深度冷凍至21K液化,再裝入隔溫的槽罐車中運輸,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輸略多于高壓氣態(tài)長管拖車運輸。管道運輸分為氣態(tài)管道運輸和液態(tài)管道運輸兩類。氣態(tài)管道直徑約~、壓力范圍為1~3Mpa,每小時流量約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)液氫的溫度擴散。西藏工業(yè)氫燃料汽車加氫近期價格全球范圍內(nèi)正掀起氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱潮,將極大推動氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

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氫氣的著火點為500°C。純凈的氫氣與氧氣的混合物燃燒時放出紫外線。因為氫氣比空氣輕,所以氫氣的火焰傾向于快速上升,故其造成的危害小于碳氫化合物燃燒的危害。氫氣與所有的氧化性元素單質(zhì)反應(yīng)。氫氣在常溫下可自發(fā)的和氯氣(需要光照)反應(yīng),氫氣和氟氣在冷暗處混合就可,生成具有潛在危險性的酸氯化氫或氟化氫。在帶尖嘴的導管口點燃純凈的氫氣,觀察火焰的顏色。然后在火焰上方罩一個冷而干燥的燒杯,過一會兒。我們可以看到,純凈的氫氣在空氣里安靜地燃燒,產(chǎn)生淡藍色的火焰(氫氣在玻璃導管口燃燒時,火焰常略帶黃色)。用燒杯罩在火焰的上方時,燒杯壁上有水珠生成,接觸燒杯的手能感到發(fā)燙。氫氣在空氣里燃燒,實際上是氫氣跟空氣里的氧氣發(fā)生了化合反應(yīng),生成了水并放出大量的熱。這個反應(yīng)的化學方程式是:2H2+O2=點燃=2H2O反過來,氫氣可以用電解水的方式制備。

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。按照氫在輸運時所處狀態(tài)的不同,和如何儲存一樣可以分為:氣氫輸送、液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規(guī)模使用的兩種方式。根據(jù)氫的輸送距離、用氫要求及用戶的分布情況,氣氫可以用管網(wǎng),或通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網(wǎng)輸送一般適用于用量大的場合,而車、船運輸則適合于量小、用戶比較分散的場合。液氫、固氫輸運方法一般是采用車船輸送。氫氣運輸氫氣的輸送之所以效率低,原因在于儲氫密度太低。目前各種輸送氫氣的方法實際是輸送儲存的氫。如果儲氫密度提高了,輸送氫氣的效率自然也就提高。現(xiàn)在科學家大膽設(shè)想氫一電共同輸送,可望大幅度提高能量輸送效率。該設(shè)想是:在特大規(guī)模的太陽能發(fā)電中心,人們首先利用光伏光電或太陽能熱發(fā)電獲得大量的電力,再利用這些可再生能源獲得的清潔電力,電解水制氫,繼而液化氫氣得到液氫。利用多層同軸電纜,同時輸送液氫和電。電纜中心輸送液氫,同時利用液氫極低的溫度保持外層金屬處于超導狀態(tài),因為沒有電阻,電流通過就不會發(fā)熱,就能大規(guī)模輸送電,也減少了輸電的損耗。裝卸設(shè)備要有完善的管理操作規(guī)程,非經(jīng)過培訓的專業(yè)人員不能對其進行操作,避免事故的發(fā)生。

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氫氣共價化合物雖然氫氣在通常狀態(tài)下不是非?;顫?,但氫元素與絕大多數(shù)元素能組成化合物。碳氫化合物已知有數(shù)以百萬種,但它們無法由氫氣和碳直接化合得到。氫氣與電負性較強的元素(如鹵素)反應(yīng),在這些化合物中氫的氧化態(tài)為+1。氫與氟、氧、氮成鍵時,可生成一種較強的非共價的鍵,稱為氫鍵。氫鍵對許多生物分子具有重要意義。氫也與電負性較低的元素(如活潑金屬)生成化合物,這時氫的氧化態(tài)通常為-1,這樣的化合物稱為氫化物。氫與碳形成的化合物,由于其與生物的關(guān)系,通常被稱為有機物,研究有機物的學科稱為有機化學,而研究有機物在生物中所起的作用的科學稱為生物化學。按某些定義,“有機”只要求含有碳。但大多數(shù)含碳的化合物通常都含有氫。這些化合物的獨特性質(zhì)主要是由碳氫鍵決定的。故有時有機物的定義要求物質(zhì)含有碳氫鍵。無機化學中,H-可以作為橋接配體,連接配合物中的兩個金屬原子。這樣的特性通常在13族元素中體現(xiàn),尤以硼烷、鋁配合物和碳硼烷中。氫氣離子型氫化物含有氫元素的離子化合物稱離子型氫化物?!皻浠铩币辉~暗含氫顯負價。液態(tài)儲氫及儲氫材料儲氫方式在儲氫密度、儲氫量、安全性方面都于壓氣態(tài)儲氫。西藏工業(yè)氫燃料汽車加氫近期價格

氫氣也是重要的化工原料。廣西氫燃料汽車加氫方式

氫燃料電池車的工作原理是:將氫氣送到燃料電池的陽極板(負極),經(jīng)過催化劑(鉑)的作用,氫原子中的一個電子被分離出來,失去電子的氫離子(質(zhì)子)穿過質(zhì)子交換膜,到達燃料電池陰極板(正極),而電子是不能通過質(zhì)子交換膜的,這個電子,只能經(jīng)外部電路,到達燃料電池陰極板,從而在外電路中產(chǎn)生電流。質(zhì)子到達陰極板后,與氧原子和氫離子重新結(jié)合為水。由于供應(yīng)給陰極板的氧,可以從空氣中獲得,因此只要不斷地給陽極板供應(yīng)氫,給陰極板供應(yīng)空氣,并及時把水(蒸氣)帶走,就可以不斷地提供電能。燃料電池發(fā)出的電,經(jīng)逆變器、控制器等裝置,給電動機供電,再經(jīng)傳動系統(tǒng)、驅(qū)動橋等帶動車輪轉(zhuǎn)動,就可使車輛在路上行駛。與傳統(tǒng)汽車相比,燃料電池車能量轉(zhuǎn)化效率高達60~80%,為內(nèi)燃機的2~3倍。燃料電池的燃料是氫和氧,生成物是清潔的水,它本身工作不產(chǎn)生一氧化碳和二氧化碳,也沒有硫和微粒排出。因此,氫燃料電池汽車是真正意義上的零排放、零污染的車,氫燃料是完美的汽車能源!廣西氫燃料汽車加氫方式