(能源化工行业)新型含能体能源氢能及储氢技术的最新进展

(能源化工行业)新型含能体能源氢能及储氢技术的最新进展
(能源化工行业)新型含能体能源氢能及储氢技术的最新进展

(能源化工行业)新型含能体能源氢能及储氢技术的

最新进展

论文关键词:氢能制氢技术储氢技术

论文摘要:氢能是21世纪解决化石能源危机和缓解环境污染问题的绿色能源。实现氢能的利用,氢的储运是目前要解决的关键问题。文章综述了氢气制备技术和储备技术的最新研究进展,且探讨了制氢和储氢技术的关键问题。最后对进壹步的研究进展进行展望,提出了可供研究的课题方向。

0引言

资源减少、能源短缺、环境污染日益严重。为了我国经济可持续发展的战略国策,寻找洁净的新能源和可再生能源来替代化石能源已经迫在眉睫。氢能以其热值高、无污染、来源丰富等优点,越来越受到人们的重视,被称为21世纪的理想能源。是人类能够从自然界获取的、储量非常丰富而且高效的含能体能源。

作为能源,氢能具有无可比拟的潜在开发价值:氢是自然界最普遍存在的元素,它主要以化合物的形态储存于水中,而水是地球上最广泛的物质;除核燃料外,氢的发热值在所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高;氢燃烧性能好,点燃快,和空气混合时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快;氢本身无毒,和其他燃料相比氢燃烧时最清洁。氢能利用形式多,既能够通过燃烧产生热能,在热力发动机中产生机械功,又能够作为能源材料用于燃料电池,或转换成固态氢用作结构材料。用氢代替煤和石油,不需对现有的技术装备作重大的改造,当下的内燃机稍加改装即可使用。所有气体中,氢气的导热性最好,比大多数气体的导热系数高出10倍,在能源工业中氢是极好的传热载体。所以,研究利用氢能已成为国内外学者研究的热点[1、2、3、4]。

1国内外氢能发展状况

2003年11月19-21日在美国首都华盛顿欧米尼·西海姆大酒店举行“国际氢能经济合作伙伴组织”[TheInternationalPartnershipForTheHydrogenEcon omy(IPHE)]成立大会,共有澳大利亚、巴西、加拿大、中国、法国、德国、冰岛、印度、意大利、日本、韩国、俄罗斯、英国、美国和欧盟的政府代表团及工商业界代表数百人出席会议。IPHE是壹种新的氢能国际合作关系,这种合作将支持未来的氢能和电动汽车技术,建设壹个安全、有效和经济的世界范围的氢能生产、储存、运输、分配和使用设施的大系统。氢能作为解决当前人类所面临困境的新能源而成为各国大力研究的对象。

氢能广泛应用的关键,在于研制出成本低的制氢技术。目前,氢能利用技术开发已在世界主要发达国家和发展中国家启动,且取得不同程度的成果。美国已研制成功世界上第壹辆以氢为燃料的汽车,可将60%-80%的氢能转换成动能,其能量转换率比普通内燃机高壹倍。1989年,美国太平洋能源X公司发明了能大量生产廉价氢燃料的新技术。可用于水分解的壹种化学催化剂。用这种方法分解出来的氢成本很低,因而成为世界上最便宜的燃料[1-3,6]。

欧盟(EU)也加紧对氢能的开发利用。在2002-2006年欧盟第6个框架研究计划中,对氢能和燃料电池研究的投资为2,500万-3,000万欧元,比上壹个框架计划提高了1倍。北欧国家2005年成立了“北欧能源研究机构”,通过生物制氢系统分析,提高生物生产氢能力。2005年7月,德国宝马(BMW)汽车X公司推出了壹款新型氢燃料汽车,充分利用了氢不会造成空气污染和可产生强大动力的俩大优点。该车时速最高可达226km/h,行驶极限可达400km/h。日本研究氢能比较早,目前燃料电池是日本氢能的主要发展方向。日本政府为促进氢能实用化和普及,进壹步完善了汽车燃料供给制,全国各地建造了不少“加氢站”,当下已有近百辆燃料电池车已经取得牌照上路,计划到2030年将发展到1500万辆[1-6]。

对我国来说,能源建设战略是国民经济发展之重点战略,我国化石能源探明可采储量中煤炭、石油、天然气分别占世界储量的11.6%,2.6%,0.9%。人均煤炭为世界平均值的1/2,石油仅为1/10左右,我国人口众多,人均资源严重不足。因此,寻找新的洁净能源对我国的可持续发展具有特别重要的意义。

2储氢技术发展状况2.1氢气的制备技术进展2.1.1目前制氢的主要方法

现代工业能制取的方法很多。如表1所示。

表1获取氢气的方法

可是没有真正能够规模生产,实现现实社会生产力的方法。代替常规能源的制氢工艺且不成熟,也没有很好的成功实例。当代工业的制氢方法主要有以下三种:(1)从含烃的化石燃料中制氢。这是过去以及当下采用最多的方法。用蒸汽和煤作原料的基本反应过程为:

C+H2O→CO+H2(1)

用蒸汽和天然气为原料的基本反应过程:

CH4+H2O→CO+3H2(2)

上述反应均为吸热反应,反应过程中所需的热量能够从煤或天然气的部分燃烧中获得,也可利用外部热源[5]。当下氢的制取大都是以天然气为原料,可是天然气和煤炭都是宝贵的燃料和化工原料,其储量有限,用它们来制氢显然摆脱不了人们对常规能源的依赖和对自然环境的破坏。

(2)电解水制氢。这种方法是基于如下的可逆反应:

2H2O→2H2+O2(3)

分解水所需要的能量由外加电能提供。为了提高制氢效率,电解通常在高压下进行,采用的压力多为3-5MPa。目前电解效率约为50%-70%[5]。由于电解水的效率不高目前需消耗大量的电能,因此利用常规能源生产电能来大规模的电解水制氢显然也是不合算的。

(3)热化学制氢。这种方法是通过外加高温使水起化学分解反应来获取氢气。到目前为止虽有多种热化学制氢方法,但总效率都不高,仅为20%-50%,而且仍有许多工艺问题需要解决。依靠这种方法来大规模制氢仍有待进壹步研究。

2.1.2生物制氢

(1)微生物制氢。利用微生物在常温常压下进行酶催化反应可制得氢气。近年来,已查明在常温常压下以含氢元素物质包括植物淀粉、纤维素、糖等有机物和水进行生物酶催化反应来制得氢气的微生物可分为5类:异养型厌氧菌、固氮菌、光合厌氧细菌、蓝细胞和真核藻类。其中蓝细胞和真核藻类产氢所利用的氢源是水;异养型厌氧菌、固氮菌、光合厌氧细菌所利用的氢源是有机物。按氢能转化的能量来源来分,异养型厌氧菌,固氮菌依靠分解有机物产生A TP来产氢;而真核藻类、蓝细胞、光合厌氧细菌则能通光合作用将太能转化为氢能[6]。近年来发现有30种化能异养菌能够发酵糖类、醇类、有机酸等产生氢气,其中有些细菌产

氢气能力较强,发酵1g的葡萄糖能够产生约0.5L的氢气,葡萄糖总利用率达65%之上;而天然产氢的光合细菌据报道也有十几种之多,其中也有些细菌产氢气能力较强。

日本北里大学研究人员以各种生活垃圾,如剩菜肉骨等经处理后作为生产氢的原料,借助3种微生物[6],丁酸梭菌(Clostridiumbutyricum)、产气肠杆菌(Enterobacteraerogenes)和麦芽糖假丝酵母(Candidamaltose)在36oC混和发酵废弃有机物48小时,平均产氢量为15,145mL。这3种菌有协同产氢效应,即产气肠杆菌起主导作用,而另2种菌起协同作用,使代谢产物不易积累,为彼此创造生存环境。由此可见,选择混和菌制氢,利用其互补性,创造互为有利的生态条件,是壹条可取的微生物制氢途径。可是,对产氢细胞,不论是游离细胞或是固定化细胞,发酵生产氢所需的复杂的生态条件因素不可忽视。

(2)光合细菌利用有机废水和活性污泥制氢。2000年1月,我国以厌氧活性污泥和有机质废水为生产原料的有机废水发酵法生物制氢技术在哈尔滨工业大学通过中试研究验证,该项研究在国内外首创且实现了中试规模连续非固定化菌种长期持续生物制氢技术,且实现了中试规模连续流长期持续产氢[8]。是生物制氢领域的壹项重大突破,其成果国际领先。该技术突破了生物制氢技术必须采用纯菌种和固定技术的局限,开创了利用非固定化菌种生产氢气的新途径。试验表明,在壹个容积为50m3的容器中,含糖或植物纤维的废水发酵后,每天能产生280m3左右的氢气,纯度达99%之上,产氢能力大大加强,氢气产率比国外同类的实验研究水平高10倍,生产成本约为目前采用的电解水法制氢成本的1/2。这壹开创性成果利用淀粉厂,食品厂等含高碳水化合物的工厂废水发酵制氢,具有广阔的应用前景和较好的环境效益、经济效益和社会效益。

在国外,采用活力强的产气夹膜杆菌,在容积为10L的发酵器中,经8h发酵作用后,产氢气约45L,最大产氢气速度为18-23L/h;泰国的Watan-abed在曼谷分离的RhodobacterSphaeroidesB6以乳酸为底物,1g干菌体产氢能力62.5mL/h,转化率达68.8%。[7-9]。

(3)生物质制氢。生物质包括高等植物,农作物及秸秆,藻类及水生植物等。利用生物质制氢是指用某种化学或物理方式把生物质转化成氢气的过程。降低生物制氢成本的有效方法是应用廉价的原料,常用的有富含有机物的有机废水,城市垃圾等。利用生物质制氢同样能够大大降低生产成本,而且能够改善自然界的物质循环,很好地保护生态环境[9]。

通过陆地和海洋中的光合作用每年地球上所产生物量中约含3×1021J的能量,是全世界人类每年消耗量的10倍。就纤维素类生物质而言,我国农村可供利用的农作物秸秆达5亿至6亿吨。相当于2亿多吨标准煤。林产加工废料约为300多万吨。此外仍有1万吨左右的甘蔗渣。这些生物质资源中,有16%-38%是作为垃圾处理的,其余部分的利用也多处于低级水平,如造成环境污染的随意焚烧、采用热效率仅约为1%的直接燃烧方法等。

开发生物质制氢技术将是解决上述问题的壹条很好途径,生物质制氢包括俩种方法:

=1\*GB3①生物转化制氢法:以秸秆为例,秸秆主要由纤维素,半纤维素和木质素通过复杂的方式连接形成,这3种物质的基本成分都是小分子糖类。但由于天然纤维素的结晶结构十分复杂,难以降解,因而很难被微生物所利用。发酵方式采用压力脉动固态发酵法,能够充分利用原料且大大降低废水排放量,在环境保护方面具有极大的优势,为生物质制氢技术开辟了新途径。

=2\*GB3②生物质气化法:将生物质通过热化学转化方式转化为高品位的气体燃气或合成气,产品气主要是H2、CO、少量CO2、水和烃。相对来说,生物质气化技术已比较完善,但存在着制取成本高,气体净化难,副产物多污染环境等缺点,仍有待工艺的进壹步改进。

从国内外生物制氢技术的研究现状见,虽然利用生物产氢目前尚处于研究探索或小规模试产阶段,离大规模工业化生产尚有不小距离。可是,有关这方面的研究进展,展现了利用生物生产清洁燃料氢气的广阔前景。在探索利用生物生产氢气的道路上,需要不断寻找产氢气能

力高的各种微生物,深入研究生物产氢的原理和条件,完成天然菌种的人工训化,在此基础上,设计出相应的大规模生产装置系统,推进生物制氢工业化革命的到来[7-9]。

2.2氢气的储备技术进展2.2.1金属及其氧化物系列储氢材料

储氢技术是氢能利用走向实用化、规模化的关键。金属储氢材料通常由壹种吸氢元素或和氢有很强亲和力的元素和另壹种吸氢量小或根本不吸氢的元素共同组成。

镁系合金有很高的储氢密度,但放氢温度高,吸放氢速度慢,因此研究镁系合金在储氢过程中的关键问题,可能是解决氢能规模储运的重要途径。因此对金属Mg表面催化改性引起了研究者的兴趣。近年来,有人利用射频喷溅方法制备了Pd包覆的纳米结构的多层Mg薄膜,且对储氢性质进行了研究。结果显示,在100oC,0.1MPa氢气压力条件下,氢的吸附量约为5wt%,薄膜在100oC真空的条件下释放出全部的氢。2006年,Au[14]报道了四氢呋喃处理的镁的氢化-脱氢性质,且且考察了样品的电力能态、晶格结构和微观形貌。研究表明四氢呋喃处理的镁在100oC,3.5MPa条件下吸附了6.3wt%的氢,同时四氢吠喃的处理改善了镁吸附-脱附氢的动力学,在623K具有较理想的反应速率[5,11,12]。

Fe3O4和Fe的可逆氧化仍原是储氢和放氢的反应模板。氢以金属铁的形式储存起来,然后和H2O反应释放,具体过程如方程式所示[15]

Fe3O4+4H2→3Fe+4H2O(4)

3Fe+4H2O→Fe3O4+H2↑(5)

通常的四氧化三铁粉末由于较低的表面积,在低于400oC时不能有效地和H2或H2O发生氧化仍原反应。Wang[15]等人研究了钢铁X公司的含铁烟气灰尘FeOx,实验证明改进的FeOx 通过氧化仍原反应能够化学储氢且能直接为PEFC提供纯氢。FeOx的改进是通过浸渍法将Cr,Al,Zn,Mo,Mo-Al,Mo-Ti,Mo-Zn,Mo-Cr,Mo-Ni,Mo-Cu等离子作为添加剂加入,在提高H2的产生速率和氧化仍原循环稳定性方面,Mo是最有效的元素,它以2FeO.MoO2合成物的形式存在。

2.2.2氢配位-化学氢化物储氢材料

LiBH4由于具有非常高的储氢量,成为储氢体系最有吸引力的候选材料,理论上通过反应(6)能够脱附13.5wt%的氢。

LiBH4SHAPE\*MERGEFORMA TLiH+B+3/2H2↑(6)

由于LiBH4脱附氢的焓变约为-70kJ/mol,实际应用过于稳定。不能有效、可逆吸附-脱附氢。因此,改变LiBH4的热力学稳定性,降低脱氢温度(低于1000C)成为目前研究的焦点。2006年,有报道用LiBH4+0.2MgCl2+0.1TiCl3材料作为稳定剂来降低脱氢温度,改善吸附-脱附的可逆性很有效,在60oC脱附5wt%的氢。目前在60oC和70bar条件下能够吸附4.5wt%的氢[16]。

四方晶体结构的NaAlH4,是另壹种有前途的储氢材料。NaAlH4的储氢量约为5.6wt%,NaAlH4的脱氢过程是根据下面的化学反应(7)、(8)进行的:

3NaAlH4→NaAlH6+2Al+3H2↑(7)

Na3AlH6→3NaH+Al+3/2H2↑(8)

2.2.3碳系列储氢材料

对碳系列储氢材料的研究是近些年兴起的壹个热门课题。大家知道,由于碳的多孔结构和碳原子对气体分子的特殊吸引作用,碳对几乎所有的气体都存在或大或小的吸附作用。所以把它作为壹种储氢材料来研究也就是自然而然的事。目前对碳系列储氢材料的研究主要是集中在石墨、活性碳、纳米碳管和纳米碳纤维等方面,纳米碳管和纳米碳纤维之所以成为壹种热门的储氢材料,壹是它们的储氢量大,壹般也达到10wt%,有的甚至达到60wt%之上。但此前曾有科学工作者对此进行检验,却以失败告终,然其储氢量比储氢合金高却是不争的事实。近年来,纳米碳在储氢方面已表现出优异的性能,清华大学碳纳米材料研究小组发现壹种经

处理后表现出显著储氢性能的碳纳米管,它有望作为新的清洁能源成为氢能电池的制造材料。该研究小组的科技人员对定向碳纳米管的电化学储氢特性进行了系统研究,发现这种碳纳米管具有许多全新的力学、电学、热学和光学性能,尤其是将它混以铜粉后表现出的很高的储氢性能。他们将碳纳米管制成电极,进行随流充放电电化学实验,结果表明,混铜粉定向多壁碳纳米管电极的储氢量是石墨电极的10倍,是非定向电极的13倍,比电容量高达1,625mAh/s,对应储氢量为5.7%(质量分数),具有优异的电化学储氢性能。已经接近美国能源部对车用储氢技术制定的标准对储氢材料的重量和储氢密度的要求[11、12]。

目前用于储氢研究的无机材料有10种之上,除了之上介绍的,仍有金属硫化物储氢材料储、金属-C-H体系、金属-N-H体系储氢材料、碳基储氢材料和氨基硼烷、氮化硼纳米管、碳化硅纳米管等。在研究过程中,纳米技术、掺杂催化技术以及氧化仍原理论的应用,使材料的储氢研究得到了长足发展,缩短了和应用要求的距离。从目前的研究结果来见,对于无机储氢材料,多组分材料的储氢研究是较好的研究方向,因为很难找到壹种物质既有较大的储氢量(大于6Wt%),在低温(低于100℃)下又有较好的动力学性质,同时仍兼具能够反复吸氢-脱氢的循环稳定性。因此对照世界能源署或美国能源部的标准,进壹步开发多组分复合材料,同时研究该材料的热力学性质及其和氢气的分了反应动力学,对拓展储氢的理论研究和实际应用具有重要意义[12—16]。

3结语

国际能源界预测,21世纪人类社会将告别化石能源,进入氢能经济时代。纵观世界能源发展战略,专家们认为,氢将在2050年前取代石油而成为主要能源,人类将进入完全的氢经济社会。

当前我国经济持续高速增长,能源需求量持续上涨,能源战略储备严重低下,国际石油市场的波动已经对我国经济社会发展产生明显影响,由此而产生的矛盾已经成为遏制我国长期健康可持续发展的战略瓶颈。率先全面启动氢经济是我国取得长期战略优势的关键。因此,集中优势力量发展清洁高效的氢能源也许是我国抢先进入氢经济,摆脱百年来科技和战略落后,走可持续健康发展的最佳切入点。

节能减排,保护环境是人类实现可持续发展的迫切要求,而清洁能源的开发及利用,是壹种切实可行的道路,以氢能经济为主的工业经济模式将在可期的未来,给人类生活带来巨大变革。氢能研究的舞台是广阔的,研究开发氢能将大有作为。.

参考文献

[1]我国生物制氢技术世界领先[J].深冷技术,2000,(02)

[2]刘江华,方新湘,周华.我国氢能源开发和生物制氢研究现状[J].新疆农业科学,2004,(S1)

[3]尤希凤,郭新勇.生物制氢技术的研究现状及发展趋势[J].河南化工,2003,(10)

[4]新世纪的新能源[J].今日电子,2007,(06)

[5]刘江华.氢能源-未来的绿色能源[J].新疆石油科技,2007,(01)

[6]朱核光.生物产氢技术研究进展[J].应用环境生物学报2002,8(1):98-104

[7]席德力.清洁生产[M].重庆:重庆大学出版社,1995,136-137

[8]新世纪的新能源[J].今日电子,2007,(06)

[9]牛松森等.发展新能源的新趋势:开发煤层气[J].山东环境,2002,(2):20-25

[10]土恒秀,李莉,李晋鲁等.壹种新型制氢技术[J].化工进展,2001,(7):12-15

[11]潘健民,魏运洋,李永峰,徐菁利.氢能的重要性和制氢方法浅析[J].环境保护,2008,(18)

[12]氢能:新型的含能体能源[J].中国新技术新产品,2008,(11)

[13]OtsukaK,TakenakaS.Storageandsupplyofpurehydrogenmediatedbytheredoxofironoxides.[J]Jpn PetInst,2004,47(6):377-386

[14]AuM.Theinfluenceoftetrahydrofurantreatmentonstoragepropertiesofthemagnesium.[J]MaterSci,

2006,41:5976-5980

[15]WangH,TakenakaaS,OtsukaaKHydrogenstoragepropertiesofmodifiedfumed-Fe-dustgeneratedfr omarevolvingfurnaceatasteelindustry.Int[J]HydrogenEnergy,2006,31:1732-1746

[16]BrowningDJ,Gerrard.ML,LaakemanJB,MellorIM,MortimerR[J],TurpinMC.In:MaoZQ,V ezirog luTN.Editors.Proceedingsofthe13thworldHydrogenEnergyconference,Beijing,China,publishedbyInt ernationalHydrogenAssociation,2000.P.580

(能源化工行业)化工工程师

(能源化工行业)化工工 程师

化工工程师公共基础考试科目和主要内容 1.数学(考题比例20%) 1.1空间解析几何向量代数、直线、平面、柱面、旋转曲面、二次曲面和空间曲线等方面知识。 1.2微分学极限、连续、导数、微分、偏导数、全微分、导数和微分的应用等方面知识,掌握基本公式,熟悉基本计算方法。 1.3积分学不定积分、定积分、广义积分、二重积分、三重积分、平面曲线积分、积分应用等方面知识,掌握基本公式和计算方法。 1.4无穷级数数项级数、幂级数、泰勒级数和傅立叶级数等方面的知识。 1.5微分方程可分离变量方程、壹阶线性方程、可降阶方程及常系数线性方程等方面的知识。 1.6概率和数理统计概率论部分,随机事件和概率、古典概率、壹维随机变量的分布和数字特征等方面的知识。数理统计部分,参数估计、假设检验、方差分析及壹元回归分析等方面的基本知识。 2.热力学(考题比例9%) 2.1气体状态参量、平衡态、理想气体状态方程、理想气体的压力和温度的统计解释。 2.2功、热量和内能。 2.3能量按自由度均分原理、理想气体内能、平均碰撞次数和平均自由程、麦克斯韦速率分布律。 2.4热力学第壹定律及其对理想气体等值过程和绝热过程的应用、气体的摩尔热容、焓。 2.5热力学过程、循环过程。 2.6热机效率。 2.7热力学第二定律及其统计意义、可逆过程和不可逆过程、熵。 3.普通化学(考题比例14%) 3.1物质结构和物质状态原子核外电子分布、原子和离子的电子结构式、原子轨道和电子云概念、离子键特征、共价键特征及类型。分子结构式、杂化轨道及分子空间构型、

极性分子和非极性分子、分子间力和氢键。分压定律及计算。液体蒸气压、沸点、汽化热。晶体类型和物质性质的关系。 3.2溶液溶液的浓度及计算。非电解质稀溶液通性及计算、渗透压概念。电解质溶液的电离平衡、电离常数及计算、同离子效应和缓冲溶液、水的离子积及pH、盐类水解平衡及溶液的酸碱性。多相离子平衡及溶液的酸碱性、溶度积常数、溶解度概念及计算。 3.3周期律周期表结构:周期和族、原子结构和周期表关系。元素性质及氧化物及其水化物的酸碱性递变规律。 3.4化学反应方程式,化学反应速率和化学平衡化学反应方程式写法及计算、反应热概念、热化学反应方程式写法。化学反应速率表示方法、浓度和温度对反应速率的影响、速率常数和反应级数、活化能及催化剂概念。化学平衡特征及平衡常数表达式,化学平衡移动原理及计算,压力熵和化学反应方向判断。 3.5氧化仍原和电化学氧化剂和仍原剂、氧化仍原反应方程式写法及配平。原电池组成及符号、电极反应和电池反应、标准电极电势、能斯特方程及电极电势的应用、电解和金属腐蚀。 3.6有机化学有机物特点、分类及命名、官能团及分子结构式。有机物的重要化学反应:加成、取代、消去、缩合、氧化、加聚和缩聚。典型的有机物的分子式、性质及用途:甲烷、乙烷、苯、甲苯、乙醇、酚、乙醛、乙酸乙酯、乙胺、苯胺、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯酸酯类、工程塑料(ABS)、橡胶、尼龙66。 4.工程力学(考题比例15%) 4.1理论力学 4.1.1静力学平衡、刚体、力、约束、静力学公理、受力分析、力对点之矩、力对轴之矩、力偶理论、力系的简化、主矢、主矩、力系的平衡、物体系统(含平面静定桁架)的平衡、滑动摩擦、摩擦角、自锁、考虑滑动摩擦时物体系统的平衡、重心。4.1.2运动学点的运动方程、轨迹、速度和加速度、刚体的平动、刚体的定轴转动、转动方程、角速度和加速度、刚体内任意壹点的速度和加速度。4.1.3动力学动力学基本定律、质点运动微分方程、动量、冲量、动量定律。动量守恒的条件、质心、质心运动定理、质心运动守恒的条件。动量矩、动量矩定律、动量矩守恒的条件、刚体的定轴转动微分方程、转动惯量、回转半径、转动惯量的平行轴定律、功、动能、势能、动能定理、机械能守恒、惯性力、刚体惯性力系的简化、达朗伯原理、单自由度系统线性振动的微分方程、振动周期、频率和振幅、约束、自由度、广义坐标、虚位移、理想约束、虚位移原理。

《汽车新能源与节能技术》习题(精)

《汽车新能源与节能技术》习题 一、名词解释: 1. 汽车节能——是指汽车在完成相同运输任务(运量或周转量)前提下的燃料或储能的消耗量下降。 2. 粘温性能——润滑油的粘度随温度变化而变化,当温度下降时粘度增大,这种关系及其变化程度就是润滑油的粘温性。 3.制动能量回收——是指汽车减速或制动时,将其中一部分机械能(动能转化为其他形式的能量进行回收,并加以再利用的技术。 4. 进气管动态效应——进气门的开启和活塞的运动在进气系统产生膨胀波。这个膨胀波从进气门出发,以当地声速传播到管端,在此膨胀波变成压缩波并同样以当地声速反向传回进气门。如果这个压缩波传到进气门时进气门开启,那么进气气流因此而得到增强,气缸充量系数将会提高,转矩也将增大。这种效应称为进气管动态效应。 5. 经济车速——当汽车以直接档行驶时,燃油消耗最低的车速,称之为经济车速。汽车的经济车速是随道路状况和载荷等因素的变化而变化的,当道路条件好,载荷小时,经济车速较高;反之,经济车速较低 6. 节能——是指在保证能够生产出相同数量和质量的产品,或者获得相同经济效益,或者满足相同需要,达到相同目的前提下的能源消耗量下降。 7. 经济车速——当汽车以直接档行驶时,燃油消耗最低的车速,称之为经济车速。汽车的经济车速是随道路状况和载荷等因素的变化而变化

的,当道路条件好,载荷小时,经济车速较高;反之,经济车速较低。 8. 激光拼焊板——是根据车身设计的强度和刚度要求,采用激光焊接技术把不同厚度、不同表面镀层甚至不同原材料的金属薄板焊接在一起,然后再进行冲压。 9. 清净分散性——主要是指发动机润滑油能将老化后生成的胶状物、积炭等氧化产物悬浮在油中,使其不易沉积在机件上的能力,在一定程度上表示润滑油能将已沉积在机件上的胶状物、积炭等氧化产物清洗下来的能力。 10. 节能管理——包括制定有关运行油耗的法规和标准,完善油耗考核奖惩制度,正确选择与合理使用汽车,正确选用燃润料与轮胎,推广节能新技术、新产品,进行驾驶员轮训等 11. 汽车节能——是指汽车在完成相同运输任务(运量或周转量)前提下的燃料或储能的消耗量下降。 12. 稀薄燃烧汽油机——稀薄燃烧汽油机是一个范围很广的概念,只要α >17,且保证动力性能,就可以称为稀薄燃烧汽油机。 13. 进气管动态效应——进气门的开启和活塞的运动在进气系统产生 膨胀波。这个膨胀波从进气门出发,以当地声速传播到管端,在此膨胀波变成压缩波并同样以当地声速反向传回进气门。如果这个压缩波传到进气门时进气门开启,那么进气气流因此而得到增强,气缸充量系数将会提高,转矩也将增大。这种效应称为进气管动态效应。

(能源化工行业)工业企业能源管理体系实施指南

(能源化工行业)工业企业能源管理体系实施指南

工业企业能源管理体系实施指南 1范围 本标准为以下对象提供实施指南: a)应用DB37/T1013-2009的工业企业。 b)其他相关方。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本〈包括所有的修改单〉适用于本文件。GB17167用能单位能源计量器具配备和管理通则 DB37/TIOU-2009工业企业能源管理体系要求 3术语和定义 DB37/T1013-2009确立的术语和定义适用于本文件 4能源管理体系要求 4.1总要求 用能单位应将能源管理体系作为企业管理的壹部分,根据其规模、性质和能力等状况确定能源管理体系边界,边界范围内的能源利用和管理活动应符合DB37/T1013-2009的要求。 建立、实施、保持和改进能源管理体系,应通过以下活动进行: a)体系策划 识别评价法律法规和其他要求及贯彻执行情况; 评价能源利用和管理现状; 确定能源基准、标杆; 识别评价能源因素; 制定能源方针、目标、指标; 确定能源管理职责,配备资源; 建立内、外部信息交流机制; 将策划的结果形成文件。 b)体系实施 对实体系范围内机员实施培训 执行体系文件,对能源利用过程进行控制,包括能源规划、设计、采购、贮存、加工转换、传输分配、使用、回收利用等过程; 全过程监视和测量; 对不符合采取纠正措施和预防措施,必要时实施应急预案。 c)体系检查和改进 实施内部审核; 实施管理评审; 识别节能潜力,确定改进措施,提供必要资源。 4.2文件要求 4.2.1总则 用能单位应通过建立适宜的文件,沟通意图、统壹行动,最终实现能源管理体系的有效运行。能源管理体系文件应系统阐述用能单位能源管理体系范围内全部能源利用和管理过程,为评价体系有效性和适宜性提供评价标准和客观证据。 a)体系策划和文件编写应紧密结合,其中: 能源方针、目标。能源方针、目标是用能单位所追求的方向和目的。能源方针应表明用能单

储氢材料的储氢原理与研究现状

储氢材料的储氢原理与研究现状 氢能,即氢气中所含有的能量。具有环境友好、资源丰富、热值高、燃烧性能好、潜在经济效益高等特点。目前,能源危机和环境危机日益严重。许多国家都在加紧部署、实施氢能战略,如美国对运输机械的“FreedomCAR”计划和针对规模制氢的“FutureGen”计划,日本的“NewSunshine”计划及“We-NET”系统,欧洲的“Framework”计划中关于氢能科技的投人也呈现指数上升趋势。但是,氢能的使用至今未能商业化,主要的制约因素就是存储问题难以解决。因此,氢能的利用和研究成为是当今科学研究的热点之一。而寻找性能优越、安全性高、价格低廉、环保的储氢材料则成为氢能研究的关键。 目前,氢可以以高压气态液态、金属氢化物、有机氢化物和物理化学吸附等形式储存。高压气态液态储氢发展的历史较早,是比较传统而成熟的方法,无需任何材料做载体,只需耐压或绝热的容器就行,但是储氢效率很低,加压到15MPa时质量储氢密度不超过3%。而且存在很大的安全隐患,成本也很高。 金属氢化物储氢开始于1967年,Reilly等报道Mg2Cu能大量储存氢气,接着1970年菲利浦公司报道LaNi5在室温下能可逆吸储与释放氢气,到1984年Willims制出镍氢化物电池,掀起稀土基储氢材料的开发热潮。金属氢化物储氢的原理是氢原子进入金属价键结构形成氢化物。有稀土镧镍、钛铁合金、镁系合金、钒、铌、锆等多元素系合金。具体有NaH-Al-Ti、Li3N-LiNH2、MgB2-LiH、MgH2-Cr2O3及Ni(Cu,Rh)-Cr-FeOx等物质,质量储氢密度为2%-5%。金属氢化物储氢具有高体积储氢密度和高安全性等优点。在较低的压力(1×106Pa)下具有较高的储氢能力,可达到100kg/m3以上。最近,中科院大连化学物理研究所陈萍团队发现Mg(NH2)/2LiH储氢体系可在110℃条件下实现约5%(质量分数)氢的可逆充放。但是,金属氢化物储氢最大的缺点是金属密度很大,导致氢的质量百分含量很低,一般只有2%-5%,而且释放氢时需要吸热,储氢成本偏高。 目前大量的储氢研究是基于物理化学吸附的储氢方法。物理吸附是基于吸附剂的表面力场作用,根源于气体分子和固体表面原子电荷分布的共振波动,维系吸附的作用力是范德华力。吸附储氢的材料有碳质材料、金属有机骨架(MOFs)材料和沸石咪唑酯骨架结构(ZIFs)材料、微孔/介孔沸石分子筛等矿物储氢材料。 碳质储氢材料主要是高比表面积活性炭、石墨纳米纤维(GNF)和碳纳米管(CNT),是最好的吸附剂,它对少数的气体杂质不敏感,且可反复使用。超级活性炭在94K、6MPa下储氢量

金属氢化物贮氢技术研究与发展

作者:陈长聘王启东(浙江大学) 【摘要】氢的贮存与输送是氢能利用中的重要环节。石油化工、合成氨、冶金、电子、电力、医药、食品、玻璃生产、火箭燃料和科学实验等以氢作为原料气、还原气、冷却气或燃料。由于氢的易燃性、易扩散性和重量轻,因此其贮存与输送中的安全、高效和无泄漏损失是人们在实际应用中优先考虑的问题。原则上,氢可以以气体、液体、固体(氢化物)或化合物(如氨、甲醇等)的形式贮存与运输。 引言 氢的贮存与输送是氢能利用中的重要环节。石油化工、合成氨、冶金、电子、电力、医药、食品、玻璃生产、火箭燃料和科学实验等以氢作为原料气、还原气、冷却气或燃料。由于氢的易燃性、易扩散性和重量轻,因此其贮存与输送中的安全、高效和无泄漏损失是人们在实际应用中优先考虑的问题。原则上,氢可以以气体、液体、固体(氢化物)或化合物(如氨、甲醇等)的形式贮存与运输。工业实际应用中大致有五·种贮氢方法,即:(1)常压贮存,如湿式气柜、地下储仓;(D高压容器,如钢制压力容器和钢瓶;(3)液氢贮存(真空绝热贮槽和液化机组);(4)金属氢化物方式(可逆和不可逆氢化物);(5)吸附贮存,如低温吸附和高压吸附。除管道输送外1高压容器和液氢槽车也是目前工业上常规应用的氢气输送方法。表:列出了一些氢贮存介质的贮氢能力和贮氢密度比较。显然,液氢具有较高的单位体积贮氢能力,但是装料和绝热不完善造成的蒸发损失可达容器体积的4.5%,所以比较适用于快装快用的场合。高压容器贮氢,无论单位体积贮氢能力或能量密度均为最低,当然还有安全性差的问题。金属氢化物贮存和输送氢最大优点是其特有的安全佐和高的体积贮氢密度。利用金属氢化物贮运氢气涉及到贮氢材料、氢化物工程技术以及贮氢器的结构设计等多方面问题。本文在扼要回顾有关研究与发展状况的同时,将着重介绍该领域近年来所取得的新的进展。 1金属氢化物贮氢技术原理 称得上“贮氢合金”的材料应具有像海绵吸收水那样能可逆地吸放大量氢气的特性。原则上说,这种合金大都属金属氢化合物,其特征是由一种吸氢元素或与氢有很强亲和力的元素(A)和另一种吸氢量小或根本不吸氢的元素(B)共同组成。贮氢合金与氢接触首先形成含氢固溶体(MHx),其溶解度[H]M与固溶体平衡氢压PH2的平方根成正比,即 (1)其后,在一定的温度和压力条件下,固溶相MHx继续与氢反应生成金属氢化物,这

(能源化工行业)常用化工原料

(能源化工行业)常用化工 原料

硫酸镍 化学式及产品介绍 化学式为NiSO4 硫酸镍分为有无水物、六水物和七水物三种。商品多为六水物,有α-型和β-型俩种变体,前者为蓝色四方结晶,后者为绿色单斜结晶。溶于水,水溶液呈酸性,易溶于醇和氨水。 二、作用和用途 硫酸镍主要用于电镀工业,是电镀镍和化学镍的主要镍盐,也是金属镍离子的来源,能在电镀过程中,离解镍离子和硫酸根离子。无机工业用作生产其他镍盐如硫酸镍铵、氧化镍、碳酸镍等的主要原料。另外,仍可用于生产镍镉电池等。 包装和贮存 存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应和氧化剂分开存放,切忌混储。 氯化镍 化学式及产品介绍 化学式为NiCl2别名:氯化亚镍 氯化镍的性状为绿色结晶性粉末。在潮湿空气中易潮解,受热脱水,在真空中升华,能很快吸收氨。溶于乙醇、水和氢氧化铵,其水溶液呈酸性,pH约4。 二、作用和用途 氯化镍主要用作电镀和催化剂,由镍和硫硝混酸反应得到。 三、包装和贮存 密封阴凉干燥保存。 氨基磺酸镍 化学式及产品介绍 化学式为Ni(NH2SO3)2.4H2O 氨基磺酸镍的性状呈绿色结晶,易溶于水、液氨、乙醇,微溶于丙酮。水溶液呈酸性,有吸湿性,潮湿空气中很快潮解。干燥空气中缓慢风化,受热时会失去四个分子水,温度高于110时开始分解且形成碱式盐,继续加热生成棕黑色的三氧化二镍和绿色的氧化亚镍的混合物。 二、作用和用途 氨基磺酸镍是壹种优良的电镀主盐,因其内应力低、电镀速度快、溶解度大、无污染等,而成为近年国际上发展较快的壹种电镀主盐。已广泛应用于冶金、镍网、电子、汽车、航天、兵器、造币、无线电、彩色铝合金等行业。 三、包装和贮存 贮存于通风、干燥的库房中。包装必须完整密封,注意防潮。运输过程中要防雨淋和日光曝晒。消泡剂 分子式及产品介绍 破泡剂·抑泡剂·脱泡剂总称为消泡剂。在工业生产的过程中会产生许多有害泡沫,需要添加消泡剂。消泡剂的种类很多,有机硅氧烷、聚醚、硅和醚接枝、含胺、亚胺和酰胺类的,具有消泡速度快,抑泡能力强的特性。 二、作用和用途 消泡剂广泛应用于线路板、工业清洗、清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、涂料、石油化工、造纸等行业生产过程中产生的有害泡沫。 三、包装和贮存 密封,放置在阴凉干燥处远离火源。 氢氧化钠 化学式及产品介绍

汽车新能源与节能技术习题

汽车新能源与节能技术》河南理工大学 一、名词解释: 1.汽车节能——是指汽车在完成相同运输任务(运量或周转量)前提下的燃料或储能的 消耗量下降。 2.粘温性能——润滑油的粘度随温度变化而变化,当温度下降时粘度增大,这种关系及 其变化程度就是润滑油的粘温性。 3.制动能量回收——是指汽车减速或制动时,将其中一部分机械能(动能)转化为其他形式的能量进行回收,并加以再利用的技术。 4.进气管动态效应——进气门的开启和活塞的运动在进气系统产生膨胀波。这个膨胀波从进气门出发,以当地声速传播到管端,在此膨胀波变成压缩波并同样以当地声速反向传回进气门。如果这个压缩波传到进气门时进气门开启,那么进气气流因此而得到增强,气缸充量系数将会提高,转矩也将增大。这种效应称为进气管动态效应。 5.经济车速——当汽车以直接档行驶时,燃油消耗最低的车速,称之为经济车速。汽车的经济车速是随道路状况和载荷等因素的变化而变化的,当道路条件好,载荷小时,经济车速较高;反之,经济车速较低 6.节能——是指在保证能够生产出相同数量和质量的产品,或者获得相同经济效益,或者满足相同需要,达到相同目的前提下的能源消耗量下降。 7.经济车速——当汽车以直接档行驶时,燃油消耗最低的车速,称之为经济车速。汽车的经济车速是 随道路状况和载荷等因素的变化而变化的,当道路条件好,载荷小时,经济车速较高;反之,经济车速较 低。 8.激光拼焊板——是根据车身设计的强度和刚度要求,采用激光焊接技术把不同厚度、不同表面镀层 甚至不同原材料的金属薄板焊接在一起,然后再进行冲压。 9.清净分散性——主要是指发动机润滑油能将老化后生成的胶状物、积炭等氧化产物悬浮在油中,使 其不易沉积在机件上的能力,在一定程度上表示润滑油能将已沉积在机件上的胶状物、积炭等氧化产物清 洗下来的能力。 10.节能管理——包括制定有关运行油耗的法规和标准,完善油耗考核奖惩制度,正确选择与合理使用 汽车,正确选用燃润料与轮胎,推广节能新技术、新产品,进行驾驶员轮训等 11.汽车节能——是指汽车在完成相同运输任务(运量或周转量)前提下的燃料或储能的消耗量下降。 12.稀薄燃烧汽油机一一稀薄燃烧汽油机是一个范围很广的概念,只要a>17,且保证动力性能,就可以称为稀薄燃烧汽油机。

新型含能体能源:氢能与储氢技术的最新进展

论文关键词:氢能制氢技术储氢技术 论文摘要:氢能是21世纪解决化石能源危机和缓解环境污染问题的绿色能源。实现氢能的利用,氢的储运是目前要解决的关键问题。文章综述了氢气制备技术和储备技术的最新研究进展,并探讨了制氢与储氢技术的关键问题。最后对进一步的研究进展进行展望,提出了可供研究的课题方向。 0 引言 资源减少、能源短缺、环境污染日益严重。为了我国经济可持续发展的战略国策,寻找洁净的新能源和可再生能源来替代化石能源已经迫在眉睫。氢能以其热值高、无污染、来源丰富等优点,越来越受到人们的重视,被称为21世纪的理想能源。是人类能够从自然界获取的、储量非常丰富而且高效的含能体能源。 作为能源,氢能具有无可比拟的潜在开发价值:氢是自然界最普遍存在的元素,它主要以化合物的形态储存于水中,而水是地球上最广泛的物质;除核燃料外,氢的发热值在所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高;氢燃烧性能好,点燃快,与空气混合时有广泛的可燃围,而且燃点高,燃烧速度快;氢本身无毒,与其他燃料相比氢燃烧时最清洁。氢能利用形式多,既可以通过燃烧产生热能,在热力发动机中产生机械功,又可以作为能源材料用于燃料电池,或转换成固态氢用作结构材料。用氢代替煤和石油,不需对现有的技术装备作重大的改造,现在的燃机稍加改装即可使用。所有气体中,氢气的导热性最好,比大多数气体的导热系数高出10倍,在能源工业中氢是极好的传热载体。所以,研究利用氢能已成为国外学者研究的热点[1、2、3、4]。 1国外氢能发展状况 2003年11月19-21日在美国首都华盛顿欧米尼·西海姆大酒店举行“国际氢能经济合作伙伴组织”[The International Partnership For The Hydrogen Economy( IPHE)]成立大会,共有澳大利亚、巴西、加拿大、中国、法国、德国、冰岛、印度、意大利、日本、国、俄罗斯、英国、美国和欧盟的政府代表团及工商业界代表数百人出席会议。IPHE是一种新的氢能国际合作关系,这种合作将支持未来的氢能和电动汽车技术,建设一个安全、有效和经济的世界围的氢能生产、储存、运输、分配和使用设施的大系统。氢能作为解决当前人类所面临困境的新能源而成为各国大力研究的对象。 氢能广泛应用的关键,在于研制出成本低的制氢技术。目前,氢能利用技术开发已在世界主要发达国家和发展中国家启动,并取得不同程度的成果。美国已研制成功世界上第一辆以氢为燃料的汽车,可将60%-80%的氢能转换成动能,其能量转换率比普通燃机高一倍。1989年,美国太平洋能源公司发明了能大量生产廉价氢燃料的新技术。可用于水分解的一种化学催化剂。用这种方法分解出来的氢成本很低,因而成为世界上最便宜的燃料[1-3,6]。 欧盟(EU)也加紧对氢能的开发利用。在2002-2006年欧盟第6个框架研究计划中,对氢能和燃料电池研究的投资为2,500万-3,000万欧元,比上一个框架计划提高了1倍。北欧国家2005年成立了“北欧能源研究机构”,通过生物制氢系统分析,提高生物生产氢能力。2005年7月,德国宝马( BMW)汽车公司推出了一款新型氢燃料汽车,充分利用了氢不会造

能源化工产业

银川市重点产业技术需求汇编 银川市科学技术局 二O一一年九月 能源化工产业 一、共性技术需求 1、煤矸石综合利用技术; 2、高盐废水和生化处理后的污泥处理与无害化利用技术; 3、脱硫废液处理与无害化利用技术; 4、煤气中的硫化氢处理与副产品利用技术(每方米达到20毫克以下); 5、煤炭地下深层气化技术的研究与应用; 6、风能利用技术:导风墙、风道、涡轮发电技术的研究与应用; 7、薄膜太阳能技术的研究与应用; 8、锅炉、煅烧炉、燃气炉热能回收技术。 二、个性技术需求: 1、汽油加氢工艺与催化剂国产化技术; 2、二氧化碳减排与利用技术; 3、化纤中间体合成技术 4、PX、PTA的生产技术与环保技术。 5、GSP干煤粉气化技术的消化吸收(主要解决合成气带灰与洗涤水带灰渣问题); 6、MTP技术的消化与吸收(主要解决进一步提高丙烯

收率问题与MTP催化剂的国产化研究应用问题); 7、煤炭间接液化项目国内与国外的技术比选; 8、煤炭直接液化项目国内与国外的技术比选; 9、煤制天然气项目国内与国外的技术比选; 10、高硫焦炭的脱硫技术; 11、烟气中氮氧化物的去除技术; 12、焦炉废气余热利用技术; 13、炼焦、焦炉煤气及煤焦油深加工产品技术。 14、电石下游产品链的开发; 15、二氧化碳回收利用技术; 装备制造产业 一、共性技术需求 1、三轴以上机床数控系统,国外限制进口,国内尚无解决方案,希望有较高可靠性,与国外产品相当,价格适中的国产系统配套。 2、机床数控系统现从国外进口,希望能够自主研发实现国产化,有较高可靠性,与国外产品相当,降低系统配套价格。 3、三维实体设计软件的应用推广。目前普遍应用SolidWorks软件,但在装备制造业普及率不高,软件的二次开发难度较大。 二、个性技术需求 1、数控机床研发 (1)机床防撞技术;

化工企业节能源管理办法正式版

Through the joint creation of clear rules, the establishment of common values, strengthen the code of conduct in individual learning, realize the value contribution to the organization.化工企业节能源管理办法 正式版

化工企业节能源管理办法正式版 下载提示:此管理制度资料适用于通过共同创造,促进集体发展的明文规则,建立共同的价值观、培养团队精神、加强个人学习方面的行为准则,实现对自我,对组织的价值贡献。文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。 第一章总则 第一条为加强节能管理,提高能源利用效率,实现节能减排、保护环境、降本减费的可持续发展目标,建立节约型企业,依据《中华人民共和国节约能源法》(以下简称《节能法》)、国务院《关于加强节能工作的决定》以及相关法律、法规,特制定本办法。 第二条本办法适用于总部机关各部门、集团公司各企事业单位、股份公司各分(子)公司、资产经营管理公司所属单位(以下简称各单位)。

第三条本办法所称能源,是指原油、天然气、煤炭、电力、焦炭、煤气、热力、成品油、液化石油气、生物质能和其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。 第四条指导思想:以科学发展观为指导,贯彻落实节约资源的基本国策。加强管理、强化全员节能意识,加快科技进步和技术改造,完善节能考核评价机制,提高能源利用效率,实现集团公司中长期和年度节能目标,确保企业持续高效发展。 第五条基本原则 (一)坚持开发与节约并举,节约优先的原则,以效率为本,突出节能工作的战略地位。

储氢的各种材料

一、前言 随着社会的发展,环境保护问题已经越来越为人们所重视。酸雨、温室效应、城市热岛效应等等 或初露倪端,或已对人类造成巨大的危害,这些环保问题的产生在很大程度上与人类大量使用化石能 源有关。同时,由于能源消耗量的迅猛增加,化石能源将不能满足经济高速发展的需求,需要开发新 的能源。在我国开发清洁的新能源体系更具有重要意义。 氢可以地球上近于无限的水为原料来制备,其燃烧产物也是水,具有零污染的优点,有望在石油中国论文联盟https://www.360docs.net/doc/8e19087017.html, 时代末期成为一种主要的二次能源。氢能技术的发展,已在航天技术中得到了成功的应用。 氢是一种危险,易燃易爆的气体,在使用中必须保证安全,因此,一种安全、高能量密度(包括体积能量密度和重量能量密度)、低成本、使用寿命长的氢储、输技术的应用需求已越来越迫切。 二、目前主要的储氢方式 近年来研究较多的储氢方式有:(1)金属氢化物储氢;(2)液化储氢;(3)吸附储氢;(4)压缩储氢。 2.1金属氢化物储氢 氢和氢化金属之间可以进行可逆反应,当外界有热量加给氢化物时,它就分解为氢化金属并释放 出氢气。用来储氢的金属大多是由多种元素构成的合金,目前世界上研究成功的合金大致分为:(1)稀土镧镍,每公斤镧镍合金可储氢153L;(2)铁钛合金,储氢量大,价格低月在常温常压下释放氢;(3)镁系合金,是吸氢量最大的元素,但需要在287℃条件下才能释放氢,而且吸收氢十分缓慢;(4)钒、铌、铅等多元素系,这些金属本身是稀贵金属,因此只适用于某 些特殊场合。 与其它储氢方式相比,金属氢化物储氢具有压力平稳,充氢简单、方便、安全等优点,单位体积贮氢的密度,是相同温度、压力条件下气态氢的1000倍。该储氢方式存在的问题为在大规模应用中如 何提高储氢材料的储氢量和降低材料成本,节约贵重金属。国际能源机构确定的未来新型储素材料的标准为储氢量应大于5Wt%,并且能在温和条件下吸放氢。根据这一标准,目前的储氢合金大多尚不能满足这一性能要求。 2.2液化储氢 将氢气冷却到-253℃时氢气即可液化。液氢储存方式的质量能量密度最大,是一种轻巧紧凑的方式。但氢气液化成本高,能量损失大(氢液化所需能量为液化氢燃烧产热额的30%),且存在蒸发损 失。液氢贮存工艺首先用于宇航中,但需要极好的绝热装置来隔热,才能防止液态氢不会沸腾汽化, 导致液体贮存箱非常庞大。 2.3吸附储氢 C.CarPetis和W.Peschka是首先提出在低温条件下氢气能够在活性炭中吸附储存的两位学者。他们提出可以考虑将低温吸附刘运用到大型氢气储存中,并研究得到了在温度为-195℃和-208℃,压力为0-4.15MPa时,氢在多种活性炭上的吸附等温线:压力为4.2MPa 时,氢气在活性炭上的吸附容量分别可以达到 6.8wt%和 8.2wt%在果等温膨胀到0.2MPa,则吸附容量为4.2wt%和5.2wt%。 在一个最近的研究中,Hynek在27℃和-83℃条件下测试了一系列吸附剂,如活性炭、碳黑、碳气凝胶 以及碳分子筛等。测试结果为:在0-20MPa压力范围内,随着压力的增大,吸附剂的储氢量只有少 量的增加。 目前吸附储氢材料研究的热点是碳纳米材料。由于碳纳米材料中独特的晶格排列结构,其储氢数量大大的高过了传统的吸附储氢材料。碳纳米管产生一些带有斜口形状的层板,层

我国储氢技术发展

促进我国储氢技术发展的必要 氢气是一种易燃、易爆、易泄漏的危险化学介质。日益加重的能源危机和环境污染问题迫切要求人们开发新能源。氢能以其燃烧产物洁净、燃烧效率高、可再生等优点被认为是新世纪的重要二次能源。随着氢燃料电池和电动汽车的迅速发展与产业化,氢源技术及氢能基础设施的研究和建设已引起发达国家的高度关注 发展氢燃料电池汽车的确需要高效储氢技术,因为这是方便使用氢能源的必须. 传统储氢方法有两种,一种方法是利用高压钢瓶(氢气瓶)来储存氢气,但钢瓶储存氢气的容积小,而且还有爆炸的危险;另一种方法是储存液态氢,但液体储存箱非常庞大,需要极好的绝热装置来隔热。近年来,一种新型简便的储氢方法应运而生,即利用储氢合金(金属氢化物)来储存氢气。 研究证明,在一定的温度和压力条件下,一些金属能够大量“吸收”氢气,反应生成金属氢化物,同时放出热量。其后,将这些金属氢化物加热,它们又会分解,将储存在其中的氢释放出来。这些会“吸收”氢气的金属,称为储氢合金。其储氢能力很强。单位体积储氢的密度,是相同温度、压力条件下气态氢的1000倍,也即相当于储存了1000个大气压的高压氢气。储氢合金都是固体,需要用氢时通过加热或减压使储存于其中的氢释放出来,因此是一种极其简便易行的理想储氢方法。目前研究发展中的储氢合金,主要有钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金及稀土系储氢合金。 储氢合金还有将储氢过程中的化学能转换成机械能或热能的能量转换功能。储氢合金在吸氢时放热,在放氢时吸热,利用这种放热-吸热循环,可进行热的储存和传输,制造制冷或采暖设备。此外它还可以用于提纯和回收氢气,它可将氢气提纯到很高的纯度。例如,采用储氢合金,可以以很低的成本获得纯度高于99.9999%的超纯氢。 储氢合金的飞速发展,给氢气的利用开辟了一条广阔的道路。目前中国已研制成功了一种氢能汽车,它使用储氢材料90千克,可行驶40千米,时速超过50千米。今后,不但汽车会采用燃料电池,飞机、舰艇、宇宙飞船等运载工具也将使用燃料电池,作为其主要或辅助能源。 现在最常用的储氢手段 高压储氢是最常用和最直接的储氢方式。高压储氢可在常温下使用,通过阀门的调节就可以直接将氢气释放出来["],具有储氢罐结构简单、压缩氢气制备的能耗较少、充装速度快等优点,已成为现阶段氢能储运的主要方式 高压储氢缺点 高压氢气储罐不但有可能发生因强度不足(特别是高强钢脆化)引起的物理爆炸,而且有可能发生因氢气泄漏而引发的火灾、爆炸事故,且其风险程度随罐体容积增大、压力升高而加大。因此,如何降低高压储氢的风险程度,是加氢站建设十分关注的一个问题。 高压下运行的高压储氢罐,一旦发生破坏,罐内巨大的能量在瞬间释放,会产生冲击波、容器碎片猛然飞出和易燃、易爆氢气喷漏。冲击波的超压可以将建筑物破坏,也会直接危害在它所波及范围内的人身安全,冲击波后面的高速气流夹杂着碎片往往加重对人员的伤害。具

(能源化工行业)化工论文

(能源化工行业)化工论文

河北化工医药职业技术学院 顶岗实习的岗位技术工作报告 制粒的基本操作规程 姓名:李东阳 学号:1204080237 专业:应用化工技术(煤化方向) 班级:30802班 指导老师:邸青 第壹章实习单位简介 葵花药业集团(衡水)得菲尔有限X公司是壹家集科研开发、药品制造、医药商贸于壹体的综合型医药企业。X公司现有职工1000余人,其前身为河北(冀衡集团)华威制药有限X 公司,2009年X公司被认定为衡水市重点发展企业;在2009年河北省重点行业排头兵企业名单的医药制造业中,得菲尔位列第七,成功跻身省药企八强。2010年4月22日起,葵花药业集团正式在X公司控股,原华威得菲尔药业有限X公司正式更名为葵花药业集团(衡水)得菲尔有限X公司。 葵花药业集团(衡水)得菲尔有限X公司始终秉承“心系健康、宽广未来”的企业理念,坚持诚信为本和“高起点、高标准、高要求、高绩效”的发展原则。在八年的发展历程中,葵花药业集团(衡水)得菲尔有限X公司生产及销售范围囊括了颗粒剂、片剂、硬胶囊剂、糖浆剂等共计十壹个剂型,二百壹十多个品种,且以颗粒剂生产为企业竞争优势,是全国最大的颗粒剂生产基地。X公司拥有胃舒宁颗粒和小儿清肺化痰口服液俩个国家二级中药保护品种。 作为实现产业升级的重要项目之壹的衡水市开发区医药产业园,始建于2007年11月份,占地面积220余亩,工程投资总额近3.6亿元,是目前衡水市经济开发区内正在建设中的最大的生产基地,也是衡水市经济开发区内唯壹壹家制药企业。新的产业园区工程共分五期:I 期工程主要为化药制剂项目,II期工程主要为宿舍办公楼及头孢车间;III期工程主要为中药现代化项目,IV期工程为现代医药物流项目,V期工程主要为注射剂项目。已完工的I期工程正式开始生产后,年生产能力可达普通颗粒剂15亿袋,普通片剂30亿片,普通胶囊10.4亿粒,青霉素类颗粒剂4.0亿袋、胶囊剂8亿粒;II期工程建成达产后,预计年生产能力达头孢菌素类颗粒剂5.8亿袋、胶囊剂6.8亿粒;III期工程建成达产后,预计年生产能力达中药颗粒剂年产10亿袋,中药片剂10亿片,中药胶囊7亿粒;IV期工程建成达产后,预计年销售额达10亿元;V期工程建成后,预计年生产能力达大输液0.6亿瓶袋,小水针1.5亿瓶。建成达产后的整个医药产业园区必将助力X公司发展更上壹层楼。 葵花药业集团(衡水)得菲尔有限X公司这个年轻的药业品牌将继续秉承“心系健康、宽广未来”的企业理念,不断开拓创新,扩大企业规模、拓展市场空间,全面提升企业综合竞争力,为人类的健康事业,为衡水市经济快速发展作出更大的贡献。 第壹节岗位要求 1鞋柜的鞋要摆放整齐,鞋柜紧张时要俩人共用,不得将鞋放在地上. 2穿好工作服,戴好帽子,将头发塞到帽子内.不得配戴饰物 3按各设备操作规程严格要求 4操作必须检查个设备内有无异物 5搅拌时不允许将其他异物带入混合机 6清场要彻底不能有上批或上品种遗留物,避免污染、交叉污染和混批混药。 7制好的颗粒要干透均匀色泽壹致无色点

化工企业节能管理制度--

烟台??新材料有限公司 烟台**新材料有限公司 节能管理制度

????年 月 说明 ???年以来,全国上下加强了节能减排工作,国务院发布了《加强节能工作的决定》,制定了促进节能减排的一系列政策措施。这是贯彻落实科学发展观,构建社会主义和谐社会的重大举措;是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择;是推进经济结构调整,转变增长方式的必由之路;是提高人民生活质量,维护中华民族长远利益的必然要求。 上级政府指出,必须改变当前经济结构不合理、增长方式粗放的现状,坚持节约发展、清洁发展、安全发展,实现经济又好又快发展。化工行业是国务院指出节能减排工作的八大重点行业之一。 本管理制度是对原有节能管理责任制、能源计量、能源统计管理、用煤管理等几项制度的汇编,自 ???年 月份起,在公司全面推行,各科室要高度重视节能减排工作的重要意义,严格执行本管理制度。

目录 目录 ??????????????????????????????????????????? 一、总 则 ??????????????????????????????????????? 二、节能管理机构设置及职责 ???????????????????????????????? 三、能源计量管理制度 ??????????????????????????????????? 四、能源统计制度 ???????????????????????????????????? ? 五、能源消耗定额管理制度 ???????????????????????????????? ? 六、公司合理用煤、节约用煤管理制度 ?????????????????????????? ? 七、公司合理用电、节约用电管理制度 ?????????????????????????? ? 八、公司合理用气、节约用气管理制度 ?????????????????????????? ? 九、非生产用能管理制度 ????????????????????????????????? ? 十、节能技改管理 ???????????????????????????????????? ?十一、培训工作 ?????????????????????????????????????? ?十二、节能奖惩制度 ??????????????????????????????????? ?

先进能源技术概述

863计划先进能源技术领域 2006年度专题课题申请指南 前言 “十一五”期间,863计划先进能源技术领域以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》、《国家“十一五”科学技术发展规划》和《863计划“十一五”发展纲要》为指导,立足当前,着眼未来,大力开发节能和能源清洁高效开发、转化和利用技术,积极发展新能源技术,促进能源多元化。攻克一批能源开发、利用和节能重大关键技术与装备,形成一批新兴能源产业生长点,掌握新能源、氢能和燃料电池等战略高技术,建立起能源科技持续创新平台,为经济、社会可持续发展提供清洁高效能源技术的支撑。 按照以上总体考虑,863计划先进能源技术领域将在项目和专题两个层次进行部署,设置“氢能与燃料电池技术”、“高效节能与分布式供能技术”、“洁净煤技术”和“可再生能源技术”四个专题。氢能与燃料电池技术专题重点是研究开发制氢、储氢和输氢、氢能安全及燃料电池技术,为氢能发展奠定技术基础。高效节能与分布式供能技术专题重点是研究开发工业和建筑等主要耗能领域的节能技术;研究开发分布式供能系统技术,提高能源系统的综合利用效率。洁净煤技术专题重点是开发煤炭的燃烧、加工与转化、污染控制、发电等洁净煤技术,整体提升我国洁净煤技术水平。可再生能源技术专题重点是研究开发风能、太阳能、海洋能和地热等技术,提高可再生能源在能源结构中比重。专题将分年度公开发布专题课题申请指南。以下为本领域2006年度专题课题申请指南。 专题一、氢能与燃料电池技术专题

一、指南说明 本专题根据氢能及燃料电池技术发展趋势,结合我国氢能及燃料电池技术发展现状和已有基础,将安排探索导向类和目标导向类研究课题。本专题主要围绕氢的制备、储存、输运、应用、燃料电池关键技术安排课题,主要研究内容为:制氢技术、储氢技术、输氢技术、燃料电池技术、氢安全技术以及技术规范标准等。通过专题的实施,提高我国在氢能及燃料电池技术领域的创新能力,获取一批自主知识产权的创新性成果,为我国氢能及燃料电池的发展提供技术储备;突破一批关键技术,提高氢能及燃料电池系统的能量转换效率、降低成本,推进氢能及燃料电池技术发展,为我国能源的多元化发展做出贡献。 此次发布的是本专题2006年度课题申请指南,年度经费预算为7500万元。拟支持的课题分两类,一类是探索导向类课题,重点为制氢技术、储氢和输氢技术及燃料电池技术等,课题支持强度为100万元以下,支持年限原则上不超过3年;一类是目标导向类课题,重点为新型储氢技术、加氢站系统技术、质子交换膜燃料电池技术、固体氧化物燃料电池技术等,课题支持强度为500万元以下,支持年限原则上不超过3年。 二、指南内容 (一)探索导向类课题 1.制氢技术 主要研究内容:可再生能源制氢新技术;化石能源制氢(包括副产氢纯化利用)新技术;化学氢化物水解制氢技术;制、储氢一体化技术;其它新型制氢技术等。 本方向2006年拟安排经费1000万元。 2.储氢和输氢技术

(能源化工行业)化工名词解释

(能源化工行业)化工名词 解释

化工名词解释 1.成品:在生产过程中,原料经过多个工序的处理,最后壹个工序所得到的产品。 4 [/ \" c6 U" m( ?2.半成品:当原料在经过多个工序的处理过程中,其任意壹个中间工序所得到的产品。 ! r; _; b% ?& s- g2 W3.副产品:生产过程中附带生产出来的非主要产品。 " Z/ W9 Y3 S4 U4.选择性:催化剂选择性是生成目的产物所消耗原料量和转化的原料量的百分比。 5.转化率:参加反应的原料量和投入反应器的原料量的百分比。 6.产率:生成目的产物所消耗的原料量和参加化学反应的原料量的百分比。 7.收率:生成目的产物所消耗的原料量和和投入反应器的原料量的百分比。 % Z, e. C" w9 A+ g9 b# P0 |/ x8.活性:催化剂活性是指催化剂改变反应速度的能力。 9.空时得率=目的产品量/催化剂容积(或质量)x时间。 10.生产能力:在采用先进的技术定额和完善的劳动组织等情况下,设备在单位时间内生产产品的最大可能性。泵的生产能力以m3/h表示。11.生产强度:设备的单位容积或单位面积(或底面积),在单位时间内得到的产物量。提高生产强度,能够在同壹设备中取得更多的产品。常表示为产物kg/(m3.h)。 \5 l; v% |, |/ b9 ?12.消耗定额:生产单位产品所消耗的原料量。消耗定额=原料量/产品量。13.饱和蒸汽压:在壹定温度下,气液达到平衡时,液面上的蒸汽称为饱和蒸汽,饱和蒸汽所具有的压力称为饱和蒸汽压。 ( `; W0 j/ v5 M9 H; R0 r14.饱和状态:处于动态平衡的汽、液共存的状态叫饱和状态。 15.饱和温度:在饱和状态时,液体和蒸汽的温度相同,这个温度称为饱和温度; 16.饱和压力:液体和蒸汽的压力也相同,该压力称为饱和压力。 17.饱和蒸汽:饱和状态下的水称为饱和水,饱和状态下的蒸汽称为饱和蒸汽. : C' q$ N9 ^$ D$ ~( p18.动态平衡:壹定压力下汽水共存的密封容器内,液体和蒸汽的分子在不停地运动,有的跑出液面,有的返回液面,当从水中逸出的分子数目等于因相互碰撞而返回水中的分子数时,这种状态称为动态平衡. 8 V7 O+ j: O4 J19.质量事故:是指产品或半成品不符合国家或企业规定的质量标准,基建工程质量不符合设计要求,原材料因保管、包装不良而变质等。 20.溶解度:通常把壹定温度、压力下,物质在壹定量的溶液中,达到溶解平衡所溶解的溶质的量叫做溶解度。 * X i! d/ J5 u2 A. T' w' o3 ?& v21、蒸发:是指在物体表面发生的液体汽化过程。 22、有效能:有效能表示物流或体系从某个状态变化到和环境相平衡的状态时,所能输出的最大功或所需输入的最小功. * Y" X7 u4 }0 e% ?23、精馏:把液体混合物进行多次部分汽化,同时把产生的蒸汽多次部分冷凝,使混合物分出所要求组份的过程。 24、蒸馏:蒸馏是把完全互溶而沸点不同的液体混合物分离开的壹种物理过程。 25、沸点:当液体的饱和蒸汽压和外压相等时,液体就沸腾,其温度叫做该液体的沸点. 26、扬程:泵赋于流体的外加能量称为泵的扬程. 27、牛顿第壹定律:任何物体如果不受其它物体对它的作用,那么这个物体将保持其静止或均速直线运动状态。 ' Z7 t' l2 i0 c ?* U! Z4 h+ j28、转化率是指理论原料用量和实际原料用量的比值。 1 c( L- h& k 2 p+ ]# A29、升华:固体表面直接气化的现象。 0 U y8 u' B! E/ c& P/ ~) Q* D3 T30、汽化:物质从液态变成气态叫汽化 ' ]: L9 S; F; V; M7 C4 T6 l) t31、比表面积:单位重量的液体所占有的表面面积称为比表面积。

相关文档
最新文档