生物制氢技术的发展及应用前景

氢气作为环境友好的洁净能源和高能燃料，在国民经济的各个方面有着重要的应用，如何经济、高效制氢已经成为有待解决的重大问题。与传统制氢技术相比，生物制氢技术以其低成本、可处理有机废弃物等优点受到了人们的重视一枉文对生物制氢技术及其发展历程进行了介绍，对生物制氢技术的应用前景进行了展望。     

制氢技术研究进展及在燃料电池中的应用前景

分析了当前能源现状和形势,并对氢的特点、制氢技术的新近研究进展进行了阐述。氢能作为一种很有应用前景的载能体,已得到越来越广泛的研究和应用。在化学制氢、电解水制氢、生物制氢这3种制氢模式中,化学制氢仍是近期主要的制氢方式,其中催化重整制氢仍然是大规模制氢的主流,随着燃料电池这一环境友好的发电方式在技术上的不断突破,许多其他的制氢技术也得到了迅速的发展,并将伴随着燃料电池、氢燃料发动机等技术的发展和应用,一同步入氢能时代。     

生物制氢研究进展(Ⅱ)应用与前景

探讨了各种生物制氢技术处理废弃物并从中制取氢气的特性,对各技术的优缺点进行了比较分析,得出厌氧发酵生物制氢技术则是其中最有潜力的技术,更易于实现规模化的工业性生产。介绍了氢气的储存方法,讨论了燃料电池对生物制氢技术的要求及生物制氢技术应用于燃料电池的可行性,预测了其未来的发展方向及应用前景。     

制氢技术发展现状及新技术的应用进展

介绍了当前制氢工业中各项技术的发展现状,包括以甲烷蒸汽重整为主的化石燃料制氢以及各种电解水制氢方法;简述了过程强化技术,展示了超重力技术与超声波技术在制氢工业中的应用;最后指出了低碳制氢技术发展的新方向。     

制氢技术研究进展

发展规模化廉价制氢技术是发展氢能的重要环节.常规化石燃料制氢受到资源、环境多方面的制约.利用丰富、可再生的太阳能和生物质资源,开发光催化分解水制氢和生物质热化学转化制氢技术,极具发展潜力.介绍了利用化石燃料、甲醇、太阳能及生物质制氢的方法,对各种方法进行分析评述,并对可再生资源制氢的发展前景进行展望.     

水制氢技术研究进展

氢能是一种高效、清洁的能源,其热值比石油还要高3倍.目前,大部分氢气都来自于化石燃料,如天然气、石油和煤等.这些方法不具有可再生性.以水为氢源的制氢技术因其可再生性而具有很好的应用前景.以水为氢源的制氢技术主要包括电解水制氢、光催化分解水制氢、直接热分解水制氢和热化学循环裂解水制氢技术.其中,电解水制氢技术最为成熟,其不足之处在于能耗过高;对光催化分解水制氢技术已经进行了系统研究,催化剂的性能是影响该方法的关键因素;对于直接热分解的研究相对较少;热化学循环制氢技术的优势在于反应效率高、利于放大,如何保持反应中间媒介物的高温循环稳定性则是该方法急需解决的技术难题.     

生物能源的研究现状及展望

综述了常见的生物能源如燃料酒精、生物柴油和生物制氢的应用和开发现状。对以淀粉和纤维素为原料的发酵制燃料酒精技术进行了比较,对木糖基因工程菌的构建及发酵工艺的国外新进展进行了讨论。分析了生物柴油的各种制备方法包括化学法和酶法的特点,特别是对酶法制备生物柴油进行了全面总结。对微生物制氢的菌种和不同制备工艺进行了技术经济评价。指出以纤维素为原料通过基因工程菌发酵制备燃料酒精,酶法制备生物柴油及利用有机废水进行微生物制氢可能成为新型生物能源的发展方向。     

氢气制取技术应用现状及发展趋势分析

介绍了各类氢气制取技术及当前的应用现状,包括以天然气为主的传统化石燃料制氢和以核能、可再生能源为主的新型制氢技术,并综合考虑制氢技术的CO_2排放量、制氢效率及经济成本,阐述了各类制氢技术的优势及现存问题。最后指出利用核能的热化学循环制氢符合可持续发展要求,有望替代传统制氢成为工业大规模制氢的主流技术;基于风电和光伏发电的可再生能源制氢技术具有清洁环保、零碳排放的优势,未来将会成为小规模制氢的重要补充。     

液体碳氢燃料蒸汽重整制氢催化剂研究进展

液体碳氢燃料具有能量密度高、氢含量大及便于储存和运输的特点,以其为原料经重整制氢并应用到移动式的燃料电池/加氢站对民用设备及国防武器等具有现实意义。本文首先对液体碳氢燃料蒸汽重整机理进行概述,明确当前催化剂面临的积炭、硫中毒等主要问题,从而指导高性能催化剂的设计和开发;其次,总结了几种典型液体碳氢燃料（汽油、煤油、柴油、焦油、含硫碳氢燃料等）蒸汽重整催化剂的相关进展,对比了不同催化剂在相应工艺条件下的活性及稳定性;最后,归纳了几类蒸汽重整过程强化技术包括等离子体重整、化学链重整、吸附增强重整及反应与分离耦合重整,说明了各类强化技术的优点及存在的不足,提出通过构建高效催化剂与蒸汽重整强化技术耦合有望实现液体碳氢燃料的高效转化制氢。希望本综述能为进一步研究液体碳氢燃料重整制氢提供相关指导。     

关于柔性燃料电池的制氢供氢系统研究与分析

提出了1种柔性新型制氢供氢燃料的电池系统方案,该方案主要利用铝基材料水解制氢的方式实现柔性燃料电池的制氢和供氢,研究了铝基水解在不同温度条件下的制氢性能测试、不同条件下制氢性能的量化分析及在柔性质子交换膜铝基水解制氢供氢燃料电池整体系统的性能仿真测试等。研究结果验证了该新型柔性燃料电池具有柔性便捷、能源转化率较高、环保无污染等优点,可以为柔性燃料电池的健康良性发展提供助力。     

航煤液相加氢产品腐蚀性因素分析及对策

航煤产品铜片腐蚀主要与某些活性硫化物和有机酸相关,这些活性硫化物主要包括元素硫、硫化氢、硫氢化铵、硫醇、硫的氧化物、磺酸和酸性磺酸酯等.另外,航煤产品中存在其他杂质,如碱性物质、氯化物等也能对铜片产生腐蚀.加氢精制后航煤原料中有机酸、硫醇和碱性物等基本脱除,但由于航煤原料中含有微量氮,加氢后能与硫、氯生成硫氢化铵和氯化...     

燃料电池用柴油重整制氢技术现状与展望

现有储氢技术在储氢密度、能耗及相应的基础设施建设等方面存在明显短板,难以满足燃料电池技术商业化发展需求,现场制氢技术得到了广泛关注。其中,柴油重整制氢技术以其理论产氢比率高、适用领域广、基础设施完善、安全性好、成本低等优点,可广泛应用于汽车、船舶、分布式发电等民用领域以及潜艇、舰船等军事领域,成为热点研究之一。本文综述了柴油重整制氢的分类,详细介绍了蒸汽重整、部分氧化重整和自热重整制氢的反应机理,并对三种重整反应的优缺点进行了对比分析;在此基础上,概述了三种重整反应国内外研究现状。总体而言,蒸汽重整产物中氢气浓度最高但系统质量较大,比较适用于固定制氢领域;自热重整技术系统结构较为紧凑,产物氢气浓度适中,比较适用于汽车等移动制氢领域;部分氧化重整技术由于产物H₂/CO比率较低,加之反应温度较高,容易发生结焦反应,目前其应用领域还相对有限。     

Combined pre-reforming-desulfurization of high-sulfur fuels for distributed hydrogen applications

A major challenge facing the future Hydrogen Economy is the issue of hydrogen fuel delivery and distribution. In the near term, it may be necessary to deliver high-density hydrocarbon fuels (e.g., diesel fuel) directly to the end-user (e.g., a fueling station) wherein it is reformed to hydrogen, on demand. This approach has the advantages of utilizing the existing fuel delivery infrastructure, and the fact that more energy can be delivered per trip when the tanker is filled with diesel instead of liquefied or compressed hydrogen gas. Reforming high-sulfur hydrocarbon fuels (e.g., diesel, JP-8, etc.) is particularly challenging due to rapid deactivation of conventional reforming catalysts by sulfurous compounds. A new on-demand hydrogen production technology for distributed hydrogen production is reported. In this process, first, the diesel fuel is catalytically pre-reformed to shorter chain hydrocarbons (C₁-C₆) before being fed to the steam reformer, where it is converted to syngas and further to high-purity hydrogen gas. In the pre-reformer, most sulfurous species present in the fuel are converted to H₂S. Desulfurization of the pre-reformate gas is carried out in a special regenerative redox system, which includes an iron-based scrubber coupled with an electrolyzer. The integrated pre-reformer and sulfur-scrubbing unit operated successfully for 100 h at desulfurization efficiency of greater than 95%.     

厨余垃圾的资源化技术

介绍了厨余垃圾的来源与特征,讨论了厨余垃圾的资源化技术:主要包括堆肥、厌氧发酵、真空油炸、蚯蚓生物处理、乳酸发酵以及生物制氢等,其中家庭垃圾处理机和小容量垃圾系列处理机堆肥技术具有费用低和实现源头减量化等优点。生物制氢、厌氧发酵和燃料电池发电系统的开发研究,为废物变清洁能源开辟了新的途径。此外,利用厨余垃圾制取乳酸,进而合成生物降解性塑料(聚乳酸)的技术,可为治理困扰人类的"白色污染"作出贡献。     

基于质子交换膜燃料电池的微型天然气热电联产研发进展

基于质子交换膜燃料电池(PEMFC)的微型天然气热电联产系统有着广阔的市场发展前景。这种系统将千瓦级天然气制氢、燃料电池发电及余热利用有机的结合在一起,可以将天然气的一部分高品质的化学能通过氢气这个中间介质转化为电能,其余的低品位的能量用于采暖及生活热水供应,可有效提高系统的可用能利用程度,实现天然气这种清洁能源的"温度对口、梯级利用"。介绍了微型燃料电池热电联产系统的技术路线,并对国内外微型制氢技术的研发及热电联产系统的产业化状况进行了介绍和分析。     

甲醇制氢技术及在燃料电池中的应用

介绍甲醇制氢工艺、催化剂和甲醇制氢技术在燃料电池中的应用,重点阐述甲醇裂解制氢、甲醇重整制氢和甲醇氧化制氢的相关技术及经济性.     

基于金属氢化物固态氢源的氢燃料电池动力系统特性的研究

以基于金属氢化物的固态储氢技术,与质子交换膜燃料电池(PEMFC)耦合,搭建了基于金属氢化物固态氢源的氢燃料电池动力系统试验台,测试了吸氢压力、放氢温度、氢流量等关键操作参数对氢燃料电池动力系统性能的影响。结果表明,当吸氢压力大于等于0.60 MPa时,固态储氢反应器放氢流量稳定的时间最长可达4500 s以上。当放氢温度大于60℃时,储氢反应器能完全释放氢气,且放氢时间基本相同。放氢流量越小,氢燃料电池动力系统稳定工作的时间越长。     

燃氢蒸汽锅炉及导热油炉在年产4万吨三氯乙烯装置上的应用

介绍了以烧碱副产氢气作为燃料,以燃氢蒸汽锅炉生产1.2MPa中压蒸汽满足三氯乙烯生产需要,以燃氢导热油炉为四氯乙烷热分解成三氯乙烯提供热量.     

质子交换膜燃料电池用氢质量标准的发展历程和现状

氢气中杂质种类和含量水平对加氢站关键设备、氢燃料电池汽车供氢系统、燃料电池核心部件的性能和寿命有着重要的影响。国际标准化组织（ISO）以及各国标准化机构依据技术发展趋势和产业化进程特点,研制构建了系统完备、指标要求合理的燃料电池用氢质量标准体系,在氢能和燃料电池汽车技术发展中起到了基础支撑作用。本文回顾了质子交换膜燃料电池用氢质量标准的发展历程,对比分析了国内外标准的差异,认为我国质子交换膜燃料电池用氢的质量标准对杂质组分的限值要求与国际先进标准是一致的,我国产业界应充分重视标准的实施应用,积累更多的试验数据,为主导或参与国际标准制修订工作奠定基础。