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有哪些比较常见的氢气生产工艺技术?

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有哪些比较常见的氢气生产工艺技术?

发布日期:2019-05-06 作者: 点击:

氢是宇宙中丰富的化学元素,存在于太阳、其他恒星和我们太阳系的气体行星中。它在地球上自然发生,但数量不够大,无法以具有成本竞争力的方式生产。因此,它需要与其他元素分离。氢气生产厂家有哪些比较常见的氢气生产工艺技术?

在地球上,氢通常存在于含有其他元素的化合物中。常见的是碳,它与碳一起形成甲烷(CH4)和氧气,与氧气一起形成水(H2O)。纯氢是如何制造的?为了获得工业应用的纯氢,必须将其与所结合的化学元素分离。

制氢工艺技术

如今,95%的氢要么来自木材,要么来自化石燃料,如天然气和石油。目前使用三种生产工艺:

工业氢气生产厂家表示,常见的制氢过程是天然气重整——有时称为蒸汽甲烷重整,因为它使用高温蒸汽。当暴露在蒸汽中时热,甲烷(CH4)的碳(碳)原子分离。经过两次连续反应后,它们分别重整生成氢气(H2)和二氧化碳(二氧化碳(co₂))。因此,这项作业需要天然气。

另一个过程是木炭煤气。木炭主要由碳和水组成。木炭在1200到1500℃的高温下在反应器中燃烧,释放出气体,分离并重整生成氢气(H2)一氧化碳(一氧化碳)。

氢气生产厂家

氢气也可以使用电流通过电解水。电流被用来把水(H2O)分成氧气(O2)和氢气(H2)。这种方法不如使用化石燃料划算。蒸汽甲烷重整产生的氢气在工厂门口的成本约为每公斤1.5€(不包括分配成本),是天然气成本的三倍。使用电解生产的氢气目前大约要贵四倍,甚至还没有考虑到所需的电力成本。

法国生产的氢气只有1%是通过电解技术获得的。但是随着氢能新用途的出现,需要更纯的氢,这项技术的前景正在拓宽。R&D的工作旨在降低生产成本,特别是通过在700到800℃下使用高温(或蒸汽)电解。

生产“清洁”氢气

为了确保这个新的能量载体是“绿色”——意味着它几乎不发光温室气体—制氢必须尽可能清洁。

氢气生产厂家表示,当与碳捕获和储存过程相结合时,重整产生的温室气体很少;然而,这些大大增加了成本。

气化是另一种选择,因为它覆盖了整个固体生物量途径:许多种类的有机物可以燃烧产生沼气。虽然木材(以木炭的形式)是使用的主要原料,但植物废料如稻草也是合适的。因为生物质能源可以重新种植碳足迹很低。

当使用“绿色”电时,电解也会产生清洁的氢气。但是为了克服成本竞争力的问题,全年都需要大量廉价的电力。原型正在研究中,特别是在德国,利用风能和太阳能的间歇生产高峰。但是目前,电解的成本仍然高得令人望而却步。


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