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    氢能的性能特点

    随着化石燃料逐渐减少,人们在不断寻找储量丰富的新的“含能体能源”。氢气具优良的性能,是一种理想的新“含能体能源”,越来越受到人们的关注。
     一、氢气燃烧性能良好,且安全无毒。氢气空气混合时可燃范围大,具有良好的燃烧性能,而且燃烧速度快。同时氢气燃烧时主要生成水和少量氨气,不会产生诸如一氧化碳、碳氢化合物等,与其他燃料相更清洁。  
    二、氢气导热性能、发热值高。氢气的导热系数高出一般气体导热系数的10倍左右,是良好的传热载体。氢的发热值为142,351kJ/kg,是汽油发热值的3倍,比化石燃料、化工燃料和生物燃料的发热值都高。利用氢能高的发热值特点,已有较长的历史,比如在切割、焊接以及有机玻璃制品火焰抛光等方面的应用。氢能获取方法两百年前,人们就开始关注氢能的应用。20世纪70年代以来,许多国家和地区广泛开展氢能研究。20世纪60年代初,我国在液氢及燃料电池用于火箭燃料方面,做了大量工作。20世纪70年代开始加大了对氢能的应用。氢气作为一种重要的工业气体,依据原料、能量来源、设备和成本情况,以及对氢气纯度和用量等方面的要求,可有以下几种制备方式:
     1、水煤气转化法。将水蒸气通过炽热的焦炭层制得水煤气,然后将水煤气跟水蒸气混合,以氧化铁为催化剂,使水煤气中的CO转化为CO2,二氧气化碳溶于水,通过加压水洗即得到较纯净的氢气。这种方法制氢产量大,成本相对较低,设备较多,在合成氨厂多用此法。 2、电解法制备氢气。将直流电通过铂电极(或其它惰性材料)通入水中,在阴极可以得到氢气,纯度高达99.5~99.8%,氯碱工业电解饱和食盐水制氯气和烧碱时,也可同时得到副产品氢气。该方法成本较高,但产品纯度大,像北京电子管厂(京东方前身)等就用水电解法制氢,在工业中常用于电子、仪器工业生产中的还原剂、保护气等。
    3、烃类蒸气转化法。碳氢化合物在高温和催化剂的作用下与水蒸气作用,可以得到主要含氢气和一氧化碳的一种混合气体,例如:用分子筛吸附法或水煤气转化法除去CO,可得到纯净的氢气。天然气、油田气和炼厂气(石油炼制厂的副产气体)等都可用烃类裂解法和烃类蒸气转化法得到氢气。
    4、烃类裂解法。碳氢化合物经过高温裂解,裂解气中含有大量氢气,再经过低温冷冻系统,可得到90%的氢气。比如由石油热裂副产的氢气,产量较大,常用于汽油加氢,这种制氢方法在世界上很多国家都采用。