氫能概論

目錄

第1章緒論（1）

1.1氫與氫能的特點(diǎn)（1）

1.1.1氫的性質(zhì)（1）

1.1.2氫能的特點(diǎn)（2）

1.2氫能全產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)介（3）

1.3氫安全（4）

1.4氫能發(fā)展前景（4）

1.5氫能對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)“雙碳”發(fā)展戰(zhàn)略的重要意義（5）

習(xí)題（6）

第2章制氫（7）

2.1煤氣化制氫（7）

2.1.1固定床煤氣化制氫（8）

2.1.2流化床煤氣化制氫（8）

2.1.3氣流床煤氣化制氫（9）

2.2天然氣制氫（11）

2.2.1天然氣蒸汽重整制氫（11）

2.2.2天然氣部分氧化制氫（13）

2.2.3天然氣二氧化碳重整制氫（13）

2.2.4天然氣催化裂解制氫（13）

2.3水電解制氫（14）

2.3.1堿性電解水制氫（15）

2.3.2質(zhì)子交換膜電解水制氫（15）

2.3.3固體氧化物電解水制氫（16）

2.4甲醇制氫（17）

2.4.1甲醇蒸汽重整制氫（18）

2.4.2甲醇裂解制氫（19）

2.4.3甲醇部分氧化制氫（20）

2.5太陽(yáng)能制氫（21）

2.5.1太陽(yáng)能光催化分解水制氫（21）

2.5.2太陽(yáng)能光電化學(xué)分解水制氫（22）

2.6工業(yè)副產(chǎn)氫氣（23）

2.6.1氯堿副產(chǎn)氫氣（24）

2.6.2焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫氣（25）

2.6.3石化企業(yè)副產(chǎn)氫氣（26）

2.7其他制氫方法（27）

2.7.1氨分解制氫（27）

2.7.2生物質(zhì)熱化學(xué)制氫（28）

2.7.3微生物制氫（29）

2.7.4生物質(zhì)衍生物制氫（30）

習(xí)題（33）

第3章氫的儲(chǔ)存（34）

3.1氫的高壓氣態(tài)儲(chǔ)存（34）

3.1.1高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫原理（34）

3.1.2高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫設(shè)備（35）

3.1.3氫氣高壓儲(chǔ)存的應(yīng)用（40）

3.2氫的液態(tài)儲(chǔ)存（41）

3.2.1氫的液態(tài)儲(chǔ)存原理（41）

3.2.2氫的液態(tài)儲(chǔ)存設(shè)備（42）

3.2.3液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)的應(yīng)用（44）

3.3氫的固態(tài)儲(chǔ)存（44）

3.3.1化學(xué)儲(chǔ)氫（45）

3.3.2吸附儲(chǔ)氫（49）

3.3.3固態(tài)儲(chǔ)氫設(shè)備（50）

3.3.4固態(tài)儲(chǔ)氫的應(yīng)用（54）

3.4氫的有機(jī)液體儲(chǔ)存（55）

3.4.1有機(jī)液體儲(chǔ)氫原理（55）

3.4.2液體有機(jī)氫載體（55）

3.4.3有機(jī)液體儲(chǔ)氫的特點(diǎn)及應(yīng)用（56）

習(xí)題（56）

第4章氫的輸送與加注（58）

4.1高壓氣態(tài)氫長(zhǎng)管拖車(chē)輸送（58）

4.1.1高壓氣氫的制?。?8）

4.1.2氫氣長(zhǎng)管拖車(chē)（59）

4.1.3高壓氣氫的裝卸車(chē)工藝（60）

4.2純氫和摻氫天然氣管道輸送（62）

4.2.1純氫管道輸送（62）

4.2.2摻氫天然氣管道輸送（65）

4.3液氫的車(chē)船輸送（68）

4.3.1氫氣液化（68）

4.3.2液氫槽罐車(chē)充裝及運(yùn)輸要求（69）

4.3.3液氫槽罐車(chē)船（70）

4.4其他輸送方式（71）

4.4.1有機(jī)液態(tài)氫化物輸送（71）

4.4.2固態(tài)氫輸送（73）

4.4.3不同氫氣輸送方式比較（73）

4.5加氫站（73）

4.5.1加氫站類(lèi)別（73）

4.5.2氫氣加氫站（74）

4.5.2液氫加氫站（78）

習(xí)題（79）

第5章氫燃燒及其利用（81）

5.1氫燃燒與直接熱利用（81）

5.1.1氫燃燒及特點(diǎn)（81）

5.1.2氫直接熱利用（82）

5.2氫內(nèi)燃機(jī)（84）

5.2.1氫內(nèi)燃機(jī)工作原理（84）

5.2.2氫內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)（85）

5.2.3氫內(nèi)燃機(jī)理論循環(huán)（87）

5.2.4氫內(nèi)燃機(jī)與汽油內(nèi)燃機(jī)對(duì)比（88）

5.2.5氫內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用實(shí)例（90）

5.3氫燃?xì)廨啓C(jī)（92）

5.3.1氫燃?xì)廨啓C(jī)工作原理（92）

5.3.2氫燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)（93）

5.3.3氫燃?xì)廨啓C(jī)簡(jiǎn)單理想循環(huán)（96）

5.3.4氫燃?xì)廨啓C(jī)性能影響因素（97）

5.4液氫火箭（100）

5.4.1液氫火箭結(jié)構(gòu)及工作原理（100）

5.4.2YF-77氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)（101）

5.4.3氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)（103）

5.4.4氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響因素（103）

習(xí)題（105）

第6章燃料電池及其利用（106）

6.1燃料電池（106）

6.1.1燃料電池的基本構(gòu)造（106）

6.1.2燃料電池的基本工作原理（107）

6.1.3燃料電池的種類(lèi)（108）

6.1.4燃料電池的特點(diǎn)（111）

6.2燃料電池在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的利用（112）

6.2.1燃料電池車(chē)輛的原理（113）

6.2.2燃料電池車(chē)輛（117）

6.2.3燃料電池船舶（120）

6.2.4燃料電池機(jī)車(chē)（120）

6.2.5燃料電池飛機(jī)（121）

6.3燃料電池在儲(chǔ)能發(fā)電領(lǐng)域的利用（122）

6.3.1固定式燃料電池發(fā)電（122）

6.3.2移動(dòng)式燃料電池電源（124）

6.3.3微型燃料電池電源（125）

6.4我國(guó)燃料電池發(fā)展前景（127）

6.4.1自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)（127）

6.4.2電池系統(tǒng)的可靠性、功率密度及壽命（127）

6.4.3政策引導(dǎo)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)體系（127）

習(xí)題（128）

第7章氫在能源化工領(lǐng)域的利用（130）

7.1化工領(lǐng)域的氫利用（130）

7.1.1合成氨工業(yè)的氫利用（130）

7.1.2合成甲醇工業(yè)的氫利用（131）

7.2石油化工領(lǐng)域的氫利用（132）

7.2.1加氫精制（132）

7.2.2加氫裂化（135）

7.3煤化工領(lǐng)域的氫利用（138）

7.3.1煤間接液化工藝中的氫利用（138）

7.3.2煤直接液化工藝中的氫利用（141）

習(xí)題（145）

第8章氫在其他領(lǐng)域的利用（148）

8.1氫在電子行業(yè)中的利用（148）

8.1.1氫作為氣氛氣（148）

8.1.2氫作為原料氣（149）

8.1.3氫作為蝕刻氣（149）

8.1.4氫氣作為載氣（150）

8.2鋼鐵行業(yè)的氫利用（150）

8.2.1氫氣煉鐵的原理（151）

8.2.2富氫氣基直接還原煉鐵技術(shù)（152）

8.2.3富氫熔融還原煉鐵技術(shù)（154）

8.3氫在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用（155）

8.3.1氫氣的生物安全性（155）

8.3.2氫氣治療疾病概況（156）

8.3.3利用氫氣治療疾病的方法（157）

8.4氫核聚變（160）

8.4.1氫核聚變的原理（160）

8.4.2氫核聚變的設(shè)備（160）

8.4.3托卡馬克裝置實(shí)例（163）

習(xí)題（167）

第9章氫安全（169）

9.1氫的危險(xiǎn)性分析（170）

9.1.1氫的危險(xiǎn)性（170）

9.1.2典型氫事故案例（174）

9.2氫能利用的安全風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)防（177）

9.2.1氣態(tài)氫利用中的安全風(fēng)險(xiǎn)（177）

9.2.2液態(tài)氫利用中的安全風(fēng)險(xiǎn)（181）

9.2.3氫的安全處理及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防（184）

9.3氫安全技術(shù)規(guī)范（188）

9.3.1國(guó)內(nèi)氫安全標(biāo)準(zhǔn)（188）

9.3.2國(guó)際氫安全標(biāo)準(zhǔn)（190）

9.4氫事故應(yīng)急預(yù)案（192）

習(xí)題（195）

參考文獻(xiàn)（197）