氫氣生產及熱化學利用

《氫氣生產及熱化學利用》是2015年化學工業出版社出版的圖書,作者是毛宗強、毛志明。

基本介紹

  • 中文名:氫氣生產及熱化學利用
  • 出版時間:2015年
  • 出版社:化學工業出版社
  • 作者:毛宗強、毛志明
基本信息,內容簡介,

基本信息

作者:毛宗強、毛志明 編著
叢書名:21世紀可持續能源叢書
出版日期:2015年5月
書號:978-7-122-23149-9
開本:B5 710×1000 1/16
裝幀:平
版次:1版1次
頁數:321頁

內容簡介

本書是《21世紀可持續能源叢書》之一。
本書系統、全面地介紹了大規模工業製造氫氣的方法和氫氣的熱化學利用。
內容包括氫的背景,熱化學制氫、電解水制氫和電漿制氫等三種不同的制氫原理,化石能源制氫、可再生能源制氫、核能制氫、各種含氫載體制氫和副產氫氣回收及其他工業制氫方法。
本書還介紹氫的純化、儲存與運輸和氫燃料的加注。
本書的氫能套用部分沒有包括已有大量文獻介紹的燃料電池,而是聚焦目前就有廣闊市場的氫氣的各種熱利用方法,包括用於內燃機車船的氫燃料、氫氣煉鐵、氫氧氣切割、焊接金屬,氫氣鍋爐和金屬氫化物壓縮機等。
本書可供從事能源研究的工程技術人員、高等學校相關專業的教師和學生參考。也適合於從事能源領域的科技人員和管理人員及一般讀者閱讀。
目錄
第1章氫的背景1
11發現過程1
111氫從何而來1
112氫發現簡史1
12氫的分布4
121地球上的氫4
122空間中的氫4
123人體中的氫4
13氫的性質5
131氫的原子結構和分子結構5
132氫的物理性質5
133氫的化學性質9
134氫鍵10
135正氫和仲氫10
14氫的形態(氣、液、固)12
141氣氫12
142液氫12
143固體氫14
15氫的實驗室製備15
151製備方法15
152實驗裝置15
16氫的能源特性17
17氫的同位素18
171氫同位素的發現18
172氫同位素的性質19
173氫同位素的用途19
18分數氫20
181分數氫的提出20
182分數氫理論對重大理論提出的挑戰21
183來自科學界的兩種對立觀點22
184分數氫理論展望24
19冷聚變與“鎳氫”24
110工業化生產氫氣25
參考文獻26
第2章熱化學制氫27
21熱化學制氫簡介27
211熱化學制氫的歷史27
212熱化學制氫現狀28
213熱化學循環體系的選擇31
214熱化學制氫的國內現狀32
215熱化學制氫的展望32
22高溫熱解水制氫35
221高溫熱解水制氫原理35
222高溫熱解水制氫的難點36
223高溫熱解水制氫前景36
參考文獻36
第3章水電解制氫38
31水電解制氫的基本原理38
311水電解38
312電阻電壓降42
32水電解的能量與物料平衡44
33水電解制氫裝置45
34氫氧混合氣——布朗氣51
35固體聚合物電解質水電解槽52
351電解槽結構53
352固體聚合物電解質54
353電極材料54
354集電器54
355SPE水電解技術的發展54
356SPE水電解技術前景55
36固體電解質高溫水蒸氣電解槽56
37小型氫氣發生器57
38重水電解59
39煤水電解制氫59
310壓力水電解制氫60
3101壓力水電解的極限60
3102操作壓力與槽電壓的關係60
3103工作壓力與氣體純度的關係60
3104操作壓力與氣體中濕含量的關係61
3105採用壓力電解槽的意義61
311電解海水制氫61
3111海水電解的氯氣析出62
3112用特殊電極避免氯氣析出62
3113海水電解制氫設備63
3114海水電解制氫與淡水電解制氫區別64
3115海水電解現狀及發展方向65
參考文獻65
第4章電漿制氫67
41什麼是電漿67
42如何產生電漿68
43電漿制氫研究現狀70
44電漿制氫的優缺點73
參考文獻74
第5章化石能源制氫75
51煤制氫77
511傳統煤制氫技術78
512我國煤炭氣化制氫現狀79
513地下煤炭氣化制氫82
514煤制氫零排放技術90
515煤炭氣化制氫用途92
52天然氣制氫92
521天然氣水蒸氣重整制氫93
522天然氣部分氧化重整制氫96
523天然氣熱裂解制氫氣97
524天然氣催化裂解制氫氣98
525天然氣制氫氣新方法98
526天然氣制氫反應器99
53液體化石能源制氫99
54化石能源制氫成本100
參考文獻101
第6章太陽能制氫102
61什麼是太陽能102
62如何用太陽能制氫103
621太陽能水電解制氫103
622太陽能熱化學制氫104
623太陽能光化學制氫104
624太陽能直接光催化制氫105
625太陽能熱解水制氫108
626光合作用制氫108
63太陽能氫能系統109
631太陽能氫能系統簡介109
632太陽能氫能系統案例110
64太陽能氫能系統的科學性、經濟性112
641太陽能氫能系統的科學性112
642太陽能氫能系統的經濟性112
參考文獻113
第7章生物質制氫114
71微生物轉化技術115
711生物制氫發展歷程115
712生物制氫方法比較116
713生物制氫技術現狀116
714生物制氫前景121
72生物質熱化工轉化技術122
721熱化工轉化技術發展史123
722固體燃料的氣化125
723生物質熱解129
724生物質水熱解制氫131
725熱化工轉化優缺點132
73生物質制氫方法比較133
74國際生物質制氫簡況134
75我國生物質利用構想134
751農村的生物質利用135
752國民經濟中的大生物質能136
參考文獻137
第8章風能、海洋能、水力能、地熱能制氫139
81風能139
82海洋能141
821潮汐能141
822波浪能142
823海洋溫差能142
824海流能143
825海洋鹽度差能143
826海草燃料143
827海洋能前景144
83水力能144
831水力能資源144
832水力能發電制氫145
833水力能制氫優勢145
84地熱能145
參考文獻146
第9章核能制氫147
91固體氧化物電解池147
92熱化學循環149
93核能甲烷蒸汽重整150
參考文獻152
第10章含氫載體制氫153
101氨氣制氫153
1011氨制氫原理153
1012電漿催化氨制氫新工藝155
1013氨制氫的設備155
1014其他氨分解制氫方法155
102甲醇制氫156
1021甲醇制氫方法156
1022甲醇水蒸氣重整制氫156
1023甲醇水蒸氣重整制氫催化劑157
1024甲醇制氫與氫氣提純聯合工藝157
1025甲醇制氫的新進展158
103肼制氫氣160
1031肼分解機理161
1032肼分解用催化劑161
1033肼分解制氫用途161
104汽、柴油制氫162
105烴類分解制氫氣和炭黑162
106NaBH4制氫163
1061基本原理163
1062NaBH4的催化放氫工藝164
1063NaBH4放氫用催化劑164
1064設備165
1065改進方向165
參考文獻166
第11章副產氫氣回收及其他制氫方法168
111副產氫氣回收168
112硫化氫分解制氫169
1121硫化氫分解反應基礎知識169
1122硫化氫分解方法171
1123主要研究方向173
113輻射性催化劑制氫174
114陶瓷與水反應制氫174
參考文獻174
第12章氫氣的純化175
121氫氣中的雜質175
122為什麼要純化氫氣176
1221能源工業要求176
1222現代工業的要求177
1223在電子工業中的套用177
123實驗室純化方法178
1231純化方法概述178
1232實驗室催化純化179
124工業氫氣膜分離法179
1241有機膜分離179
1242無機膜分離185
1243金屬膜分離187
125工業化變壓吸附190
1251變壓吸附制氫工藝原理191
1252變壓吸附操作基本步驟191
1253變壓吸附的設備與安裝192
1254變壓吸附制氫工藝的改進193
126工業化低溫分離194
1261低溫冷凝法194
1262低溫吸附法194
127混合法195
1271膜分離+PSA195
1272深冷分離+PSA196
1273變溫吸附(TSA)+PSA196
128金屬氫化物法196
參考文獻197
第13章氫的儲存與運輸199
131氫能工業對儲氫的要求199
132目前儲氫技術199
1321加壓氣態儲存199
1322液化儲存202
1323金屬氫化物儲氫203
1324非金屬氫化物儲存206
1325目前儲氫技術與實用化的距離207
133儲氫研究動向208
1331高壓儲氫技術208
1332新型儲氫合金208
1333有機化學儲氫209
1334碳凝膠212
1335玻璃微球212
1336氫漿儲氫212
1337冰籠儲氫213
1338層狀化合物儲氫214
134工業氫氣大規模運輸方法214
1341車船運輸214
1342管道運輸219
1343海上運輸225
參考文獻226
第14章氫燃料加注站228
141氫氣加注站228
1411氫氣加注站結構228
1412國際動向233
1413加氫站標準234
1414政策與規劃234
142中國加氫站234
1421北京綠能飛馳競立加氫站235
1422北京加氫站——氫能華通加氫站235
1423上海安亭加氫站241
1424上海濟陽路加氫站242
143移動式加氫站245
1431主要結構246
1432高壓儲氫瓶組246
1433增壓機組246
1434加注裝置246
1435控制系統246
1436安全246
144氫氣/天然氣混合燃料加注站247
1441中國山西國新HCNG加注站247
1442印度HCNG加注站249
145焦爐煤氣加注站250
參考文獻251
第15章氫燃料與燃氫交通工具252
151氫內燃機基本概念252
152氫內燃機歷史與煤氣機253
1521氫內燃機歷史253
1522煤氣機254
153氫內燃機汽車256
154氫渦輪發動機260
155氫燃料火箭263
1551氫燃料火箭背景263
1552我國的氫火箭發動機264
156混氫燃料265
1561氫汽油混合燃料266
1562氫柴油混合燃料268
1563氫和天然氣混合燃料269
1564焦爐煤氣燃料278
1565各種燃料比較280
參考文獻281
第16章燃氫鍋爐282
161氫氣鍋爐282
1611原理282
1612特點283
1613套用284
162燃氫熱風爐285
163燃氫導熱油爐285
164燃氫熔鹽爐285
165氫氣爐286
166燃氫鍋爐的安全287
參考文獻287
第17章氫氣煉鐵288
171氫氣煉鐵背景288
172氫氣煉鐵原理290
173氫氣煉鐵優勢與難點292
174氫氣煉鐵流程、設備與產量292
1741流態化法293
1742直接還原鐵工藝流程比較293
1743豎爐容量294
1744直接還原鐵產量294
175各國氫氣煉鐵進展294
1751美國295
1752日本295
1753我國296
176生物質制氫直接還原鐵新工藝297
177氫氣煉鐵前景297
參考文獻298
第18章氫氧混合氣的套用299
181氫氧混合氣原理與製備300
182氫氧混合氣歷史及國際現狀300
183氫氧混合氣套用304
1831切割領域304
1832焊接領域305
1833醫療製藥領域305
1834汽車除碳領域306
1835焚燒領域306
1836脈衝吹灰306
1837窯爐與鍋爐節能307
184氫氧混合氣發生器國家標準307
185結論308
參考文獻310
第19章金屬氫化物熱壓縮機312
191金屬氫化物熱壓縮機原理312
192國際金屬氫化物熱壓縮機研究313
193我國金屬氫化物熱壓縮機研究315
194金屬氫化物熱壓縮機前景316
參考文獻316
後記迎接氫能新時代318

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