生物质制氢

生物质制氢

生物质利用技术

氢气

氢气：密度最小的气体，热值高，易燃易爆

¾氢气密度是所有气体中最小的，可将氢气充入探空气球。

¾氢气跟氧气反应时放出大量的热，氢氧焰可达3000℃的高温，用于焊接或切割金属；

金属

¾利用氢气的还原性，可以冶炼重要的金属。

氢气

用做双氢内冷发电机中导热材料

氢气和氮气在高温、高压、催化剂存在下可直接合成氨气，目前，全世界生产的氢气约有2/3用于合成氨工业。

目前全世界生产的氢气约有2/3用于合成氨工业

在石油工业上许多工艺过程需用氢气，如加氢裂化，加氢精制、加氢脱硫、催化加氢等。

氢气在氯气中燃烧生成氯化氢用水吸收得到重要的化工原 氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，用水吸收得到重要的化工原料盐酸。

氢能

氢能：氢含有的能量，二次能源

¾资源丰富：宇宙中最丰富的元素，化合物形式¾最清洁的燃料：燃烧产物为水，零排放

存储常压高压液氢金属\非金¾可大规模存储：常压、高压、液氢、金属\非金属氢化物

燃料电池不受卡诺定理限制

¾效率高：燃料电池不受卡诺定理限制

¾可再生：H2O—H2+O2

一制氢方法的介绍

一.制氢方法的介绍

1.基于化石燃料的方法

天然气的蒸气重整；

天然气的热裂解；

石油碳氢化合物重组分的部分氧化； 煤的气化；

热裂解或气化

占整个氢气产量的90%以上

2基于以水为原料的方法2.基于以水为原料的方法

电解；

光解；

热化学过程；

直接热分解

占整个氢气产量的4%左右

3基于生物技术的方法

3.基于生物技术的方法

藻类和蓝细菌光解水；

光合细菌光分解有机物；

有机物的发酵制氢；

光合微生物和发酵性微生物的联合运用

经过十多年的发展，目前大约只有5％的氢是通过可再资源的转换制取

通过可再生资源的转换制取。

生物质的能源转化制氢方法主要有两种：

¾微生物转化法

¾热化学转化法

微生物转化制氢

微生物制氢是把自然界储存于有机化合物中的能量通过产氢细菌的作用转化为氢气。

生物制氢想法最先是由Lewis于1966年提出的，生物产氢的方法只需要消耗少量的能量且对环境无害。 条件温和、原料丰富、价格低廉、过程清洁、节能

微生物制氢原理

利用微生物自身的新陈代谢途径生产氢气

菌群：

Z发酵细菌

Z光合细菌

种类：

Z厌氧微生物发酵制氢：通过厌氧微生物将有机物降解制氢Z光合微生物制氢：通过光合作用将有机物分解制氢 光解水产氢、光合细菌产氢

Z厌氧—光合微生物联合制氢：黑暗厌氧发酵产氢+光合细

菌产氢

生物质热化学转化制氢

通过热化学方法将生物质转化为氢气

气化制氢

热解制氢：催化裂解、蒸汽重整、气体分离

生物质超临界水制氢

超临界水：374.15℃，22.12MPa

，，

介质均匀，扩散性和传输能力，化学反应速率快 介电常数急剧减小，与非极性物质和其他有机物完全互溶，无机物尤其是盐类溶解度急剧下降

与空气\氧气\氮气\二氧化碳等完全互溶

气化反应传质阻力小

固体转化率高

根据热力平衡获取更好氢气产率

高压容器小，储气压缩耗能小

谢谢 谢谢！