AB5型固态金属储氢系统吸/放氢特性实验研究

为研究AB₅型固态金属储氢系统在不同温度和压力条件下的吸/放氢性能,搭建小型固态金属储氢罐实验平台,设计不同温度及压力条件下的吸/放氢循环实验,利用循环水浴系统构造换热环境对固态金属储氢罐进行循环换热,测试吸/放氢压力和温度等关键操作参数对AB₅型固态金属储氢系统吸/放氢性能的影响。结果表明：在达到相应吸氢反应平衡压力的条件下,较高的吸氢压力和温度对吸氢效率均具有促进作用,同时,较高的吸氢压力会加剧系统主要吸氢阶段的化合反应,伴有强烈的热交换行为,且维持不同放氢压力条件下的持续放氢需达到相应的放氢温度;同一压力条件下,较高的放氢温度可提高系统的放氢效率,使系统内部氢气压差达到相应放氢条件以维持系统持续稳定放氢的需求。上述结论可为AB₅型固态金属储氢系统的研究提供参考。     

葡萄糖浓度对Clostridium butyricumA69氢气产量及酶活力的影响

本文报道了葡萄糖浓度对Clostridium butyricum A69氢气产量及吸氢氢酶和放氢氢酶活力的影响。葡萄糖浓度增加,使细菌生长的延滞期和细菌的对数生长期延长,氢气产量增加,但两种酶的活力基本不受影响。     

解偶联剂CCCP调控海洋绿藻Platymonas subcordiformis 的光照产氢特征

研究了不同浓度解偶联剂CCCP对海水绿藻Platymonas subcordiformis 光照产氢的影响.研究结果显示:厌氧暗诱导后,PSII光化学活性、光合放氧能力和光照产氢能力与CCCP浓度密切相关;藻液中CCCP浓度超过4μmol·L~(-1)时,藻细胞PSII光化学活性被持续抑制,光合放氧能力明显降低,密闭藻液体系能够保持厌氧状态,进行光照产氢12h以上;光照产氢所需电子的90%来自PSII光解水,10%来自内源底物代谢;随着CCCP浓度增加,其对氢酶活性的抑制作用增强.同时,研究了10μmol/L CCCP对不同pH藻液直接光照产氢的影响.     

半导体隔片电化学光电池——Ⅳ.星型池光解水制氢

从CdSe SC-SEPs发展而来的星型光电化学电解池,实现了利用可见光光解水制氢和氧。当光照密度约为300mW/cm~2时,产气池的最大槽电压为2.1V,最大光电流密度达到10mA/cm~2,产氢速率约为1.20ml/h·cm~2,氢气和氧气的体积比为2.02∶1。星型光电化学电解池的总能量转换效率近10％,光照时产氢的直接转换效率接近2％。     

纳米TiO2对Mg-15%Mg2Ni复相合金吸放氢性能的影响

用扩散烧结制备Mg2Ni合金，然后与Mg粉和不同比例(质量百分比分别为0．5％，1.5％，2．5％)的纳米TiO2混和球磨得到纳米Mg—Mg2Ni—TiO2复合储氢材料。对复相合金进行储氢性能研究时发脱，其中添加0．5％TiO2的试样可以在393K，4MPa的条件下4min内吸氢，并能在503K，0．1MPa条件下15min内放氢，放氢量为4．1％；随着温度升高，复合储氢材料放氢量和放氢速度得到提高，在473K吸氢和503K放氢条件下，合金在15min内的放氢量达到5．6％。纳米TiO2对合金吸放氢动力学性能有促进作用。复合储氢材料中增加TiO2含量，加快了放氢速度，略微降低了放氢量。     

天然纳米矿物原位复合碳纳米管及其吸氢性能

以C2H2作为碳源，Co作为催化剂，在750℃条件下，彩和化学气相沉积法在坡缕缟石矿物上成功地生长了碳纳米管，在同样生长条件下直接以锰结核粉末作为催化剂也成功地在锰结核矿粉上生长了碳管，制备出了两种碳管-矿物复合材料。在室温中压下，测试了该复合材料的气态储氢能力，发现这些碳管原位复合矿物材料在吸氢方面的能力与矿物的结构和含量相关。提高坡缕缟石中棒状晶体结构矿物的含量和保持锰结核高温结构稳定可以进一步提高这些原位复合材料的吸氢能力。储氢前氦气高温处理可以加速氢气在样品中的吸附速度，但对其吸附氢气的能力略有负面影响。     

净化贮氢器

净化贮氢器是利用贮氢材料同时纯化和贮存氢气的装置，器体采用铝合金。原料氢纯度≥９９．０％，充入压力２．０ＭＰａ，吸氢２ｈ时，可连续释放高纯氢１８００Ｌ以上，不加热室温下工作压力０．５ＭＰａ，流量＞１０００ｃｍ＾３／ｍｉｎ可连续使用。文内介绍了吸放氢原理，工艺流程，试验方法，技术规格。     

氢能知识系列讲座(4)将氢气输送给用户

氢气输送是氢能利用的重要环节。一般而言,氢气生产厂和用户会有一定的距离,这就存在氢气输送的需求。按照氢在输运时所处状态的不同,可以分为:气氢输送、液氢输送和固氢输送。其中前两者是目前正在大规模使用的两种方式。根据氢的输送距离、用氢要求及用户的分布情况,气氢可以     

利用金属氢化物回收废热发生蒸汽的系统

日本化学技术公司、积水化学工业公司、中央电气工业公司和工学院大学联合开发了利用金属氢化物有效回收废热的实用化系统。经过1983～1985年三年的研究开发,1986年3月建成20冷冻吨的热泵热回收系统。 该系统利用贮氢合金技术,贮氢合金是具有可贮藏和释放大量氢气的有可逆功能的合金。吸氢时放热,反之,释氢时吸热,利用吸氢、释氢时的放热、吸热作用进行能量转换。表1是几种典型的吸氢合金的性能。     

荧光素类染料水溶液光分解水产氢的研究

本文报道用一系列的荧光素类染料作为光吸收剂,三乙醇胺(TEOA)为电子给体,氯铂酸钾(K_2PtCl_6)为放氢的催化剂,在250瓦的氙灯光源下均相光还原水产氢的结果。通过测量用染料和TEOA组成的光原生体系的光生电势,发现那些能产生较高的光生电势的染料,其氢气的产率也较高。本文还对该类体系光分解水产氢的机理进行了初步探讨。     

整体式催化剂上甘油水蒸气重整制氢

为改善甘油重整制氢反应在转化率、氢产率以及抑制积碳方面都与热力学平衡存在较大差距的问题,设计开发了整体式重整催化剂.考察了涂层组分、比例对整体式催化剂理化特性及其在甘油水蒸气重整制氢反应中催化性能的影响.通过考察Ce-Zr物质的量比及La的添加对催化剂活性的影响,确定了Ce-Zr-La物质的量比为1∶1∶1为最优条件.整体式催化剂的活性得到明显改善,在甘油质量分数为10%,空速为3.07,h-1时,在温度考察范围内甘油完全转化为气相产物,氢气选择性递增,并趋于平稳,最高可达90.85%;随着空速增大,甘油质量分数的增加,氢气选择性减小,甘油气相转化率降低,但仍可保持较好的转化效果.     

水-甲醇体系的催化光产氢

本文报道了以CdS为吸光材料,RuO_2为氧化还原催化剂,在可见光下使水-甲醇混合液中水,甲醇同时光解放氢的某些结果。水和甲醇体积比为3∶7时,其放氢速率最高。本文还讨论了水、甲醇同时光解放氢的机理。     

660 MW发电机漏氢原因分析与处理对策

鸳鸯湖电厂1号发电机为QFSN6602型汽轮发电机,采用水氢氢冷却方式,正常运行时发电机内氢压高于定子冷却水压力;当定子线棒存在裂纹并发生泄露时,将会导致定子冷却水含氢量急剧升高,从而使定子冷却水进入发电机造成发电机烧损.定子冷却水箱安装氢气泄露检测仪,在线检测定子冷却水箱内氢气含量,当氢气浓度达2%时就会报警.讨论了发电机定子冷却水箱内检测仪报警后的原因分析及处理,为同类机组类似故障处理提供参考.     

Li-Al-B-H复合体系的储氢性能研究

以LiAlH4和LiBH4为原料,采用球磨方法制备了Li-Al-B-H复合储氢体系,通过XRD、TG、DSC和SEM等研究手段对复合物的微观结构和性能进行表征.研究结果表明:LiAlH4/2LiBH4复合物加热至500℃时的放氢量达到9.7wt％,在450C和8Mpa H2条件下的最大吸氢量达到6.8wt％.还计算了(LiAlH4/2LiBH4)复合物放氢反应的表观活化能,并对( LiAlH4/2LiBH4)复合物吸放氢反应的机理进行了讨论.     

氢／空气混合物燃烧时燃烧器结构和燃烧方式对NOx生成和回火的影响

考察了氢气／空气混合物燃烧时不同燃烧器结构和燃烧方式对ＮＯｘ生成和回火的影响，指出，无混合室的空气外吸式燃烧器有较高的氢燃烧效率，并且氢燃烧时无回火，尾气中ＮＯｘ的浓度也较低。     

稻草催化热解制取氢气的研究

利用自制的热解反应炉,选取陕西汉中稻草为原料,以MnO2、Al2O3、MgO这3种金属氧化物为催化剂,进行了一系列催化热解制备氢气的研究,并采用气相色谱对氢气进行分析.实验着重研究了不同催化剂以及不同催化剂添加量对氢气浓度和产量的影响.结果表明:添加0.1%的Al2O3、MgO、MnO2作为催化剂,各个温度段的氢气产量均有不同程度的提高,催化活性为氧化镁>氧化铝>氧化锰,催化剂的添加量对于稻草热解产氢的浓度和产量也有直接影响.     

降低氢纯度提高PSA氢气回收率的可行性探讨

变压吸附(PSA)作为一种有效的气体分离与净化技术,具有工艺装置操作灵活、自动化程度高等优点,但通过变压吸附的方式回收氢气会存在一定的氢气损失,其损失主要在吸附剂的再生阶段。降低氢纯度提高PSA氢气回收率通过延长吸附时间来实现,延长吸附时间则单位时间内再生次数减少,再生过程损失的氢气减少,氢气回收率提高,但存在杂质穿透吸附剂中分子筛层的风险,对活性炭层影响较小。根据用氢装置对氢气纯度和杂质情况的要求,在不追求氢气高纯度的情况下,通过降低氢纯度提高氢气回收率在一定程度上可以实现,理论上吸附剂损失低于多回收氢气产生的经济效益。通过降低氢气纯度的方式提高氢气回收率的优化思路可分为两类,一是兼顾吸附剂分子筛层寿命,控制进入吸附剂的杂质量,如充分利用氢气跨线、增加原料气预处理或增加原料脱CO2设施等方式;二是牺牲部分分子筛层寿命,不再恢复高纯氢的产出,此方法存在吸附剂失去活性的风险,需要综合权衡。     

吸氢合合蓄电池

吸氢合金在适当的温度和压力条件下与氢反应,形成氢化物。一般说来,加热或减压,氢化物就分解,放出氢来。这种吸氢的原理是这样的:(1)在合金表面分子氢分解成原子氢;(2)这种原子氢向合金内部扩散,产生固溶;(3)形成氢化物。这种反应的驱动力是热或氢的压力。利用这种热或压力引起的氢的吸放过程可以实现热——化学能转换,热——机械能转换,以氢的形式储能和输送能量,用于制作化学热泵、驱动器以及氢压缩机。近年来,在这些方面进行的研究很多。另外,不利用温度和压力的变化,而利用电作为驱动力,也能造成吸氢合金对氢的吸放。也就是说,把吸氢合金浸在电解液(浓碱溶液)中,把它作为负电极加上电压,就能将水电解,合金表面产生原子氢,     

新型圆柱式储氢反应器的优化研究

文章从强化合金储氢反应器换热、提高吸氢反应效率出发,对圆柱式储氢反应器的结构及反应条件进行优化。利用Comsol Multiphysics软件建立反应器模型,研究结构以及反应条件对反应器换热能力以及吸氢效率的影响。结果表明：外形的改进可以消除氢气流动的死区,提高吸氢效率;加大氢压、提高铝粉掺杂比例、添加翅片、增加翅片长度,均能不同程度地提高吸氢效率;与改进前相比,改进后的反应器吸氢反应完成99%的时间从2 005 s下降至310 s,吸氢反应速率加快了84.5%。     

金属氢化物储氢器吸氢过程的数值分析

基于金属氢化物吸氢基本特性,建立圆柱形金属氢化物储氢器吸氢过程的-维数学物理模型.采用有限差分法对金属氢化物床体的传热传质进行计算.分别研究金属氢化物床体各处温度和氢含量在吸氢过程中的变化以及氢气压力、对流传热系数和金属氢化物床体径向厚度对金属氢化物吸氢过程的影响.计算结果表明:初始阶段金属氢化物床均匀吸氢,但随着氢化过程的进行,其中心区域的吸氢速率逐渐低于边缘区域;增加吸氢压力、提高对流传热系数均可促进储氢器的吸氢;金属氢化物床的径向厚度对吸氢速率影响很大,金属氢化物床越薄,氢化反应的速度越快.