生物质化学制氢技术研究进展

可再生生物质制氢是未来氢能的主要来源,涉及到化学制氢和生物制氢.生物质化学制氢技术包括生物质气化、热解、超临界转化等常规热化学法制氢和生物质解聚液相产物的蒸汽重整、水相重整、自热重整和光催化重整制氢等技术.对以上生物质制氢方法进行了综述,对反应条件、反应机理、催化剂使用、技术经济性及各自存在的优缺点进行分类整理与比较.认为生物质气化制氢及热解制氢技术的发展较成熟,可以实现规模化生产,但是制氢的选择性和产氢率不高;生物质液相产物催化重整制氢技术更适合较大规模的集中制氢,转化率和产氢率高,但技术途径复杂.对生物质制氢技术进行了展望.     

等离子体制氢技术在汽车中的应用

等离子体制氢技术利用碳氢燃料和空气组成的浓混合气通过电弧放电区域时产生的等离子体中的活性自由基(如O、OH、O3等),引发部分氧化反应,生成富氢气体,它被认为是一种高效低成本的富氢气体或氢气的制造方法.综述了等离子体制氢技术在汽车应用中的发展现状,其中包括等离子体在燃料电池重整制氢装置、传统汽车发动机和车用发动机后处理装置中的应用.对等离子体制氢技术在汽车中的应用优势与不足进行了详尽剖析,提出了应用中需要解决的问题和对策.     

生物质热化学转换制氢的研究进展

生物质资源丰富,对环境的友好性以及可再生性受到了越来越广泛的重视.氢,清洁无污染,高效,可存储和运输,被视为最理想的能源载体和将来矿物燃料的可替代能源.生物质热化学转化制取富氢气体的技术路线也为氢能源系统的发展提供了广阔的前景.论述了生物质热化学转换制氢中热解制氢和气化催化制氢2种技术路线,当前存在的问题,研究进展以及解决的方法,并对未来的发展和应用前景做出了一定的预测.     

有机废弃物厌氧生物制氢处理（英文）

化石燃料的枯竭,化石燃料燃烧排放的温室气体加剧了全球变暖的问题,已经成为世界的热点问题之一.氢气作为清洁能源,与沼气和化石燃料相比,燃烧产物只有水.利用有机废弃物厌氧发酵制氢气,通过厌氧反应器和农业废弃物生物制氢模型,计算实验过程中生物产氢量和废弃物消解与微生物生长的关系.实验过程表明:在生物制氢过程中,产氢细菌作用显著,产氢菌可以通过其耐热性进行筛选.而影响生物制氢效率的因素还包括:pH值、温度和有机负荷率等.通过有机物梭菌转化培养,生物制氢纯度高且过程可以有效地进行.采用产甲烷菌抑制步可以消除其H2的消耗.当pH值为4.5~5,温度为35℃,水力停留时间(HRT)为8h,有机负荷率为25%~50%时,通过模型对实验数据拟合得到最大氢气体积分数为88.6%.     

通向氢能经济的桥梁——从"浅氢"到"全氢"

氢能是各国看好的未来能源,全世界已投入百亿美元用于氢能应用的开发.人们对高效清洁地利用氢能的燃料电池技术格外看好,但由于技术难题,燃料电池进展不尽如人意.我国是发展中国家,如何根据自己的国力与国情发展氢能是值得认真研究的大问题.既不能现在弃氢能而不顾,这会丧失将来的战略地位.也不能盲目和发达国家攀比,在不适当的时机、不适当的方向浪费有限的资源.建议我国发展氢能战略应是从"浅氢"到"全氢",是指在现阶段,从氢在混合燃料中的含量比例较低(即浅氢),逐步过渡到全氢燃料(即全氢).     

氢在内燃机上的应用研究

为降低机动车尾气排放,推动氢内燃机的发展,实现社会经济的可持续发展,研究了氢在内燃机上作为代用燃料应用的理想性和氢内燃机的燃烧特性,指出了目前氢内燃机发展中亟须解决的异常燃烧、NOx排放控制和功率恢复等瓶颈问题.对于这些问题,可在实践中通过软件模拟和试验验证相结合的办法进行探索性解决.     

碳中和背景下先进制氢原理与技术研究进展

在全球大力倡导"碳中和"的背景下,发展高能效、低成本、零排放的先进可再生能源电解制氢技术将成为实现"碳中和"的关键.然而,当前化石能源制氢技术仍处于主流地位,具有成本低的优势,但存在固有的碳排放,而利用可再生能源电解水制氢则被认为是未来氢能的技术路线,近年来,主流的碱性电解制氢技术发展迅速,有望在可再生能源价格持续下降...     

CO2加氢制备二甲醚研究进展

近年来,由于能源短缺、环保等方面原因,CO2加氢合成二甲醚研究逐渐成为热点.综述了国内外CO2加氢合成二甲醚的最新研究进展,概述了CO2加氢合成二甲醚的反应热力学、反应机理以及二甲醚的最新应用,详细介绍了双功能催化剂中的甲醇合成组分、甲醇脱水组分的研究进展.     

考虑氢负荷响应的化工园区电-氢耦合系统协同优化调度

为解决新能源大规模发展下日益严重的弃风弃光现象,中国很多城市及园区开始广泛使用电解水制氢作为消纳新能源的一种有效途径,随之产生了越来越多的电-氢耦合系统,本文以化工园区为例,提出了考虑氢负荷响应的园区级电-氢耦合系统协同优化调度方法。首先,以实际绿氢绿氨工业园区为基础,提出了典型园区级电-氢耦合系统架构,并从系统的源-网-荷-储各角度建立了包括煤制氢、电解水制氢、储氢罐、氢制氨、氢燃料发电机与输氢管网的化工园区电-氢耦合系统模型。其次,以实现园区整体效益最大为目标,并在目标函数中加入弃风弃光惩罚项,同时考虑氢负荷的需求侧响应,使氢制氨作为园区内可灵活调节的资源,基于此进行化工园区电-氢耦合系统协同优化调度。为验证本文所提出优化调度方法的经济性及优越性,对比分析了3种不同运行场景下的优化调度结果。结果表明,电解槽与氢燃料发电机通过跟踪园区内的电源与电负荷的变化情况,实时调整自身出力功率,在保证园区电量平衡的前提下减少与外界的电力交易,减少园区购电成本与弃风弃光,同时,考虑氢制氨的需求侧响应可以在保证经济效益的前提下,进一步减少弃风弃光、降低园区整体运行成本。     

几种金属离子对高效产氢细菌产氢能力的促进作用

金属离子Fe2 + 、Ni2 + 、Mg2 + 在生物产氢机制中有着重要作用 .在适当浓度下 ,研究金属离子对高效产氢细菌产氢能力的促进作用 ,是解决细菌产氢效率不高这一关键问题的有效手段之一 ,也加快了发酵法生物制氢技术产业化进程 .间歇实验结果表明 ,铁、镍和镁等金属离子对高效产氢细菌———B4 9产氢能力有明显的促进作用 ,使B4 9的最大产氢速率和平均产氢速率分别由 8 6 5和 0 36mmol·(g·h) -1提高到 2 8 0 1和1 95mmol·(g·h) -1.3种离子对B4 9产氢能力促进作用的顺序为Fe2 + >Ni2 + >Mg2 + ,Fe2 + 和Ni2 + 是促进发酵产氢的直接因素