❶ 制氢的研究现状和发展前景
化石燃料有限的储量使人类正面临着前所未有的能源危机。同时其燃烧产物被排放到大气中加速了温室效应。氢气具有含量丰富、燃烧热值高、能量密度大、热效率高、清洁无污染以及输送成本低以及用途广泛等优点川,被认为最有可能成为化石燃料的替代能源。 氢气是一种理想的能源,具有转化率高、可再生和无污染等优点。与传统制氢方法相比,生物制氢技术的能耗低,对环境无害,其中的厌氧发酵生物制氢已经越来越受到人们的重视。主要介绍了厌氧发酵生物制氢技术的方法和机理,分析了生物制氢的可行性,结合国内外研究现状提出了未来的发展方向。 全球石油储量不断减少。最新研究表明:按目前全球消费趋势,球上可采集石油资源最多能使用到21世纪末。石化、燃煤能源使用,还带来严重大气环境污染,人们日益感觉到开发绿色可再生能源急迫性,研究和开发新能源被提到紧迫议事日程。2000年7—8月美国《未来学家》杂志刊登了美国乔治·华盛顿大学专家对21世纪前10年内十大科技发展趋势预测,其中第二条是燃料电池汽车问世,福特和丰田公司实验性燃料电池汽车将2004年上市。第九条是替代能源挑战石油能源,风能、太阳能、热、生物能和水力发电将占到全部能源需求30%。这两条实际上都是新型能源开发利用。我国“十五”国家重点开发技术项目中也将新型能源开发利用放极为重要位置。目前,人们对风能、太阳能开发已经有了相当研究,并已到了进行加以直接使用阶段,生物能研究也取了重要进展,如何将所获能量储存起来,如何将能量转化为交通工具可利用清洁高效能源,是一亟待解决重要课题。 内容摘要
2生物制氮技术研究进展
2.1传统制氢工艺方法
传统制氢工艺方法有:电解水;烃类水蒸汽重整制氢方法及重油(或渣油)部分氧化重整制氢方法。电解水方法制氢是目前应用较广且比较成熟方法之一。水为原料制氢工程是氢与氧燃烧生成水逆过程,提供一定形式一定能量,则可使水分解成氢气和氧气。提供电能使水分解制氢气效率一般75%-85%。其中工艺过程简单,无污染,但消耗电量大,其应用受到一定限制。目前电解水工艺、设备均不断改进,但电解水制氢能耗仍然很高。烃类水蒸汽重整制氢反应是强吸热反应,反应时需外部供热。热效率较低,反应温度较高,反应过程中水大量过量,能耗较高,造成资源浪费。重油氧化制氢重整方法,反应温度较高,制氢纯度低,利于能源综合利用。
2.2新型生物制氢工艺发展
氢气用途日益广泛,其需求量也迅速增加。传统制氢方法均需消耗大量不可再生能源,不适应社会发展需求。生物制氢技术作为一种符合可持续发展战略课题,已世界上引起了广泛重视。如德国、以色列、日本、葡萄牙、俄罗斯、瑞典、英国、美国都投入了大量人力物力对该项技术进行研究开发。近几年,美国每年生物制氢技术研究费用平均为几百万美元,而日本这研究领域每年投资则是美国5倍左右,,日本和美国等一些国家为此还成立了专门机构,并建立了生物制氢发展规划,以期对生物制氢技术基础和应用研究,使21世纪中叶使该技术实现商业化生产。日本,由能源部主持氢行动计划,确立最终目标是建立一个世界范围能源网络,以实现对可再生能源--氢有效生产,运输和利用。该计划从1993年到2020年横跨了28年。
生物制氢课题最先由Lewis于1966年提出,20世纪70年代能源危机引起了人们对生物制氢广泛关注,并开始进行研究。生物质资源丰富,是重要可再生能源。生物质可气化和微生物催化脱氢方法制氢。生理代谢过程中产生分子氢,可分为两个主要类群:
l、包括藻类和光合细菌内光合生物;Rhodbacter8604,R.monas2613,R.capsulatusZ1,R.sphaeroides等光合生物研究已经开展并取了一定成果。
2、诸如兼性厌氧和专性厌氧发酵产氢细菌。目前以葡萄糖,污水,纤维素为底物并不断改进操作条件和工艺流程研究较多。中国此方面研究也取了一些进展,任南形琪等1990年就开始开展生物制氢技术研究,并于1994年提出了以厌氧活性污泥为氢气原料有机废水发酵法制氢技术,利用碳水化合物为原料发酵法生物制氢技术。该技术突破了生物制氢技术必须采用纯菌种和固定技术局限,开创了利用非固定化菌种生产氢气新途径,并首次实现了中试规模连续流长期生产持续产氢。此基础上,他们又先后发现了产氢能力很高乙醇发酵类型发明了连续流生物制氢技术反应器,初步建立了生物产氢发酵理论,提出了最佳工程控制对策。该项技术和理论成果中试研究中到了充分验证:中试产氢能力达5.7m3H2/m3.d,制氢规模可达500-1000m3/m3,且生产成本明显低于目前广泛采用水电解法制氢成本。
生物制氢过程可以分为5类:
(1)利用藻类青蓝菌生物光解水法;
(2)有机化合物光合细菌(PSB)光分解法;
(3)有机化合物发酵制氢;
(4)光合细菌和发酵细菌耦合法制氢;
(5)酶催化法制氢。
目前发酵细菌产氢速率较高,对条件要求较低,具有直接应用前景。但PSB光合产氢速率比藻类快,能量利用率比发酵细菌高,且能将产氢与光能利用、有机物去除有机耦合一起,相关研究也最多,也是最具有潜应用前景方法之一。生物制氢全过程中,氢气纯化与储存也是一个很关键问题。生物法制氢气含量通常为60%-90%(体积分数),气体中可能混有CO2、O2和水蒸气等。可以采用传统化工方法来,如50%(质量分数)KOH溶液、苯三酚碱溶液和干燥器或冷却器。氢气几种储存方法(压缩、液化、金属氢化物和吸附)中,纳米材料吸附储氢是目前被认为最有前景。
2.3目前研究中存问题纵观生物技术研究各阶段,比较而言,对藻类及光合细菌研究要远多于对发酵产氢细菌研究。传统观点认为,微生物体内产氢系统(主氢化酶)很不稳定,进行细胞固定化才可能实现持续产氢。,迄今为止,生物制氢研究中大多采用纯菌种固定化技术。
,该技术中也有不可忽视不足。首先,细菌包埋技术是一种很复杂工艺,且要求有与之相适应菌种生产及菌体固定化材料加工工艺,这使制氢成本大幅度增加;第二,细胞固定化形成颗粒内部传质阻力较大,使细胞代谢产物颗粒内部积累而对生物产生反馈抑制和阻遏作用,使生物产氢能力降低;第三,包埋剂或其它基质使用,势必会占据大量有效空间,使生物反应器生物持有量受到限制,限制了产氢率和总产量提高。现有研究大多为实验室内进行小型试验,采用批式培养方法居多,利用连续流培养产氢报道较少。试验数据亦为短期试验结果,连续稳定运行期超过40天研究实例少见报道。即便是瞬时产氢率较高,长期连续运行能否获较高产氢量尚待探讨。,生物技术欲达到工业化生产水平尚需多年努力。
3、展望氢是高效、洁净、可再生二次能源,其用途越来越广泛,氢能应用将势不可当进人社会生活各个领域。氢能应用日益广泛,氢需求量日益增加,开发新制氢工艺势必行,从氢能应用长远规划来看开发生物制氢技术是历史发展必然趋势。
开发中国生物制氢技术需要做到以下政策和软件支持:
(1)励大宣传。人是生物能源生产主体和消费主体,有必要舆论宣传加强人们对生物能源认识;
(2)加大政府投资和扶持。新生物能源初始商业化阶段要进行减免税等优惠政策;
(3)借鉴国外经验。充分调动方和工业界积极性八
(4)加强高校对生物能源教育及研究。人们对生物能源认识不断加深,政府扶持力度加大和研究深人,生物制氢绿色能源生产技术将会展现出它更大开发潜力和应用价值。
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❷ 请问目前国内大型水电解制氢设备制造厂家有哪些比较好
目前国内主要有三家(市场占有额:97%以上)从北往南:天津大陆(1994),邯郸718制氢回部,苏州竞立(1992)。答
其中天津市场占据相对较小,基本上大型设备被其他两家分掉。还有一些新成立代理国外设备和维修的公司,这里就不提供了,不具备与以上三家竞争的实力。
三家优势各有所长,您可以亲自实地参考,国内招投标基本上也是这三家,不过听说苏州竞立在四川有办事处专门提供售后服务,这个你可以亲自去查看。
❸ 和制氢技术相关的大学专业有哪些
和制氢技术相关的大学专业,主要集中在化工类专业,一般本科不会单独开设某项技术研究的专业。
如果对制氢技术感感兴趣,建议先选择化工相关专业,然后到研究生阶段再细分研究方向。
❹ 制氢机家用哪个品牌好
随着国内氢分子医学大力推广与传播,特别是在中国氢分子生物医学第一人——第二军医大学孙学军教授的推广,氢产业也快速发展,氢产品逐渐丰富起来,家用吸氢机就是其中一个具有代表性的氢产品,也是消费者选择最多的氢产品。
家用吸氢机作为一个新兴的养生保健产品,真正懂氢、了解氢分子医学的人少之又少,“氢分子医学”这样一个新鲜的名词出现,必定引起关注,涉及到氢行业的产品也不例外,就会有很多人抱着好奇心的心态了解这产品,有什么样的功能,对健康有什么作用。购买时就迷茫了,市面上家用吸氢机众多,什么样的吸氢机才适合自己,家用吸氢机哪个牌子好?那么市场上到底那款吸氢机值得入手呢,小编认为,产品合格、符合国家标准、满意消费者要求,买着开心、看着舒心、用着顺心、吸着放心才是好的产品。
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氢度推荐有五大理由。
1、拥有制氢核心技术——电解槽研发技术,具备四大要素:成熟、稳定、安全、耐用。纯氢浓度高达99.9%以上,领先的SPE膜电极技术,气密性佳,能完全阻隔阳极产生的氧气与杂气,达到氢氧彻度分离的效果。唯有如此,才能安心地享受氢气的美好。
2、多年的研发技术,购买的品质保障,通过了专业的权威机构检测——复旦大学氢浓度检测(地址:上海市杨浦区复旦大学复华科技楼二楼),测试结果为氢气(H2)>99.9,国家标准限值为≥99.9,制氢为优。同时也通过了CTI华测产品质量检测
3、超长质保服务
吸氢机质保5年或5000小时终身维护,实力体现一切,相信这是市面上大多数机器做不到。
4、官方零售直购
源头厂家直销,没有分销商,剪去多层代理,直接面对消费者,没有中间商赚差价,便价销售,把更多实惠留给消费者。
5、外观设计高端,塑胶外壳,体积小,重量轻,触摸按钮,操作简单,很适合家庭使用,即便是老人,也很容易上手使用。
一台家用吸氢机能满足以上五点,应该算是非常好的产品了。
❺ 制氢机,哪家比较好
就比如北京祥瑞达科技有限公司 他就是有中惠普的老师傅出来组建的 挺不错的直接网络公司名就行了
❻ 2013年中国制氢技术相关专利重点企业研究报告
不知道
呃呃呃
太难啦
❼ 现在氢能源的市场如何建个制氢的厂子大约需要多少投入电解水的厂子
氢能源的市场不好,不建议你建设。一般的氢能源电解水成本非常的高,而你产出内的氢气用户可能根本就容不需要,因为对于他们来说,燃煤也可以达到一样的效果。虽然污染大,但是治理污染花的钱也比用氢气花的钱少。电解需要的电力巨大,资金也很多。不建议建设。
❽ 目前制氢的方法有哪些
(1)太阳能电解水制氢。电解水制氢是目前应用较广且比较成熟的方法,效率较高,但耗电大,用常规电制氢成本比较高。
(2)太阳能热分解水制氢。将水或水蒸气加热到3000K(K是热力学单位,3000K约等于3273℃)以上,水中的氢和氧便能分解。这种方法制氢效率高,但需要高倍聚光器才能获得如此高的温度。
(3)太阳能热化学循环制氢。在水中加入一种或几种中间物,然后加热到较低温度,经历不同的反应阶段,最终将水分解成氢和氧,而中间物不消耗,可循环使用。产生污染是这种制氢方法的主要问题。
(4)太阳能光化学分解水制氢。这一制氢过程与上述热化学循环制氢有相似之处,在水中添加某种光敏物质作催化剂,增加对阳光中长波光能的吸收,利用光化学反应制氢。
(5)生物光合作用制氢。科学家发现,兰绿藻等许多藻类在无氧环境中适应一段时间,在一定条件下都可以进行光合放氢。目前,由于对光合作用和藻类放氢机理了解还不够,藻类放氢的效率很低,目前还不能实现工业化产氢。
❾ 制氢的主要方法和方程式
制氢现在行业里最主要的是甲醇制氢比较普遍,2万以上有气源适用于天然气制氢,对于氢气纯度要求很高的适用于水电解制氢,这个成本也会很高,还有煤气制氢,焦化干气提氢等。山东蓝博甲醇制氢。