燃料电池供氢系统的研究进展

论述了氢氧燃料电池供氢系统的整个流程,从产氢、储氢、供氢管路以及用氢安全几个主要方面对氢氧燃料电池的供氢系统进行分析。其中对产氢与储氢部分对比了工业生产氢气与车辆自载供氢的特点,着重分析了车载储氢罐式供氢管路,对传统管路提出了改进意见。     

二维材料调控阻氢涂层研究进展

在涉氢应用领域,氢及其同位素的渗透导致结构材料氢损伤、能源浪费及核污染等诸多问题,在结构材料表面覆盖阻氢涂层是解决氢渗透问题的重要技术手段。总结了传统阻氢涂层的特性及其阻氢效果,并阐明了传统阻氢涂层仍然存在的效率低及寿命短等问题。最新研究表明,石墨烯等二维材料薄膜具有很强的阻挡特性,多层堆垛结构效果尤其明显,可作为优异的阻氢材料,而传统阻氢涂层兼具有一定的吸附储氢性能。通过对氢渗透机理的分析提出引入二维材料作为阻氢层,并结合传统阻氢涂层的储氢特性构建新型阻氢结构模型,阐述了阻氢层的制备应用现状及储氢层的储氢机理,同时探讨了针对不同应用背景下新型阻氢结构的不同形式与应用效果,最后展望了新型阻氢结构涂层在不同应用领域下的应用前景。     

二维材料调控阻氢涂层研究进展

在涉氢应用领域,氢及其同位素的渗透导致结构材料氢损伤、能源浪费及核污染等诸多问题,在结构材料表面覆盖阻氢涂层是解决氢渗透问题的重要技术手段。总结了传统阻氢涂层的特性及其阻氢效果,并阐明了传统阻氢涂层仍然存在的效率低及寿命短等问题。最新研究表明,石墨烯等二维材料薄膜具有很强的阻挡特性,多层堆垛结构效果尤其明显,可作为优异的阻氢材料,而传统阻氢涂层兼具有一定的吸附储氢性能。通过对氢渗透机理的分析提出引入二维材料作为阻氢层,并结合传统阻氢涂层的储氢特性构建新型阻氢结构模型,阐述了阻氢层的制备应用现状及储氢层的储氢机理,同时探讨了针对不同应用背景下新型阻氢结构的不同形式与应用效果,最后展望了新型阻氢结构涂层在不同应用领域下的应用前景。     

有机氢供体重整制氢在纤维素降解制生物基化学品中的研究进展

以有机氢供体为氢源代替高纯H_2用于纤维素降解制生物基化学品是当前纤维素氢解的一种具有很好应用前景的新方法。综述了3种低碳醇甲醇、乙醇、异丙醇和小分子富氢酸这几类氢供体应用于纤维素氢解制备化学品及其机理的研究进展,对比了以醇类作为有机氢供体的绿色氢解和常规氢解(以高纯氢为氢源)的优缺点,并对有机氢供体重整在纤维素氢解制备生物基化学品的应用前景进行展望。     

有机氢供体重整制氢在纤维素降解制生物基化学品中的研究进展

以有机氢供体为氢源代替高纯H_2用于纤维素降解制生物基化学品是当前纤维素氢解的一种具有很好应用前景的新方法。综述了3种低碳醇甲醇、乙醇、异丙醇和小分子富氢酸这几类氢供体应用于纤维素氢解制备化学品及其机理的研究进展,对比了以醇类作为有机氢供体的绿色氢解和常规氢解(以高纯氢为氢源)的优缺点,并对有机氢供体重整在纤维素氢解制备生物基化学品的应用前景进行展望。     

氢系统关键氢阱最优氢浓度的确定

氢气网络优化时一般将氢阱氢浓度降低至最低限制浓度,以获取最大可能的节氢效果,然而这会降低系统操作弹性。分析了在氢阱氢浓度降低的过程中,有可能出现夹点位置的改变,从而导致节氢量-氢阱氢浓度曲线斜率的减小以及氢气网络中要考虑的其他经济因素,提出了在氢阱氢浓度降低过程中找出最优浓度并在此浓度下进行系统优化的方法,使得氢阱氢浓度降低幅度不大但系统的节氢效果较为显著。以某炼厂为例,通过选择关键氢阱,分析该关键氢阱氢浓度与系统节氢量的关系,确定最优浓度,系统优化后节氢量为42.81 mol·s^-1,占现行系统新氢用量的21.58%。结果表明,该方法可在氢阱氢浓度降低较小的情况下实现较好的节氢目的。     

在非催化和催化煤油共处理反应中供氢作用的研究

(续上期)2.3 残油的提级表4列出了加入四氢萘和未加入四氢萘对非催化提级反应和催化提级反应的结果。Maya拔顶渣油非催化加氢提级以后,获得的产品与原渣油相比,仅仅产生了微小的变化。在提级后的产物中未发现四氢萘和十氢萘。当加入了1wt%的四氢萘的可供氢后,产品分析的结果与未加入四氢萘时是相似的(见表4)。四氢萘传递了2.6毫摩尔的氢进入渣油,而渣油消耗了14.2毫摩尔分子氢,则反应一共利用了16.8毫摩尔的氢。尽管未加入四氢萘与加入四氢     

考虑新氢纯度的氢网络夹点分析

基于夹点法,对考虑新氢纯度的氢网络集成进行了研究。利用Aspen Plus建立了天然气蒸气转化制氢过程的模拟模型。在考虑原料气、除氧水、冷却水、副产蒸气、变压吸附、压缩机用电等主要能耗的前提下,计算出系统总费用,对整个过程进行了能耗分析。通过改变产氢摩尔分数,得到相应的单位产氢量费用,进一步拟合出了新氢生产成本随产氢摩尔分数变化的定量关系式。在此基础上,对某炼厂的氢网络案例进行优化,作出不同氢源线下的节氢费用-新氢摩尔分数关系图、新氢消耗费用-新氢摩尔分数图。通过分析夹点位置随新氢摩尔分数改变的变化趋势可知,在满足氢网络要求下,节省费用随新氢摩尔分数的增大而增大,新氢消耗费用随摩尔分数的增大而减少。因此,在该氢网络中,高纯度的新氢有利于系统节能。     

基于金属氢化物固态氢源的氢燃料电池动力系统特性的研究

以基于金属氢化物的固态储氢技术，与质子交换膜燃料电池(PEMFC)耦合，搭建了基于金属氢化物固态氢源的氢燃料电池动力系统试验台，测试了吸氢压力、放氢温度、氢流量等关键操作参数对氢燃料电池动力系统性能的影响。结果表明，当吸氢压力大于等于0.60 MPa时，固态储氢反应器放氢流量稳定的时间最长可达4500 s以上。当放氢温度大于60℃时，储氢反应器能完全释放氢气，且放氢时间基本相同。放氢流量越小，氢燃料电池动力系统稳定工作的时间越长。     

正仲转化换热一体化大规模氢液化流程模拟

针对实际氢液化工厂存在的能源消耗高、产量小的问题，氢正仲转化催化和热交换一体化技术出现在许多新概念的氢液化循环中。文中采用氢膨胀制冷的氢液化循环，针对催化剂填充在换热器中及使用独立转化器2种氢液化流程进行研究，使用Aspen HYSYS搭建了2种液化系统，对比分析其在能耗、■效率、氢液化率的差异。结果表明：与设置独立转换器的氢液化系统相比，一体化流程的单位能耗降低了6.6%,■效率提高了27.76%,氢液化率提高了48.7%。一体化氢液化流程设备更加简单，投资成本更低，发展前景广阔，为一体化氢液化流程的应用提供了理论参考。     

表面处理渗氢浅谈

在表面处理过程中，氢以原子状态渗入工件基体或镀层中造成渗氢；钢件渗氢后如不进行驱氢处理，会大大降低钢的疲劳强度和使用寿命，文中阐述了渗氢的危害及影响，对电镀、酸洗、阴极电化学除油或阴极电角腐蚀等表面处理过程中渗氢的原因进行了分析，提出了消除或减少渗氢的措施。     

氢分子和氢分子离子轨道几何参数的研究

借助氢分子轨道和氢分子离子轨道电子所在的特殊位置,用一种新的宏观方法计算了氢分子键长、氢分子离子键长,并且给出了氢分子离子半长轴和半短轴的理论预测值。     

沸石贮氢技术的研究进展

综述了利用沸石进行贮氢的研究进展。从沸石的晶体结构、氢吸附机理、热物理学性质以及实验和理论等方面讨论了沸石贮氢的机理和性能,预测了沸石作为贮氢介质的应用前景,提出了新的贮氢方法及沸石贮氢在实际应用中存在的问题和今后研究的发展方向。     

馏分油氢转移能力的测定与分析

采用管式反应器考察了三种馏分油的受热氢转移能力,用气相色谱分析反应产物,并根据实验结果改进了氢转移能力的计算方法。结果表明:不同的馏分油/探针比,测得的馏分油氢转移能力不同,随着馏分油/探针比的增大,氢转移能力大体呈先减小后不变的趋势;馏分油的氢转移能力与其结构组成密切相关,三种馏分油的供氢能力与其α氢含量顺序一致BCA,夺氢能力与β氢、芳炭率fA、缩合度大小顺序一致CBA。综合考虑供氢能力和夺氢能力,三种馏分油的供氢指数大小顺序为BAC。     

VVER型核电机组一回路冷却剂溶氢控制技术

VVER机组在一回路溶氢控制技术上存在较大区别,其设计采用向一回路加氨辐照分解生成氢的方式代替直接注氢工艺。本文研究了VVER机组一回路冷却剂中溶氢的影响因素,分析了反应堆核功率、稳压器工况、一回路氨浓度、下泄除气流量等因素对溶氢的影响机理,建立了VVER机组一回路溶氢完整的控制技术,给出了机组启动阶段、机组调峰期间和功率运行期间一回路溶氢控制的一般方法,同时进行了停机期间一回路除气工况对溶氢去除的研究。     

甘油催化氢解制备二元醇的研究进展

对近年来利用甘油为原料催化氢解合成二元醇的进展进行了综述,介绍了甘油催化氢解的机理和甘油催化氢解制备二元醇的生产工艺,着重介绍了甘油催化氢解制备二元醇催化剂的研究进展,最后为甘油催化氢解的研究方向提供了一些建议。     

氢夹点技术方法研究进展和评价

氢夹点技术作为氢气网络优化的重要方法,以其简单直观、高效易懂等优点,自20世纪90年代末被提出至今,在解决氢网络用氢瓶颈上,已经有了成熟稳健的发展。本文介绍了氢夹点技术的基本原理,综述并分析了剩余氢量图解法、严格氢夹点图解法、氢负荷-流量图法、源组合曲线法、多杂质赤字率图解法等多种氢夹点技术方法的提出及研究进展,并对这些方法进行比较和评价,得到各种方法的优缺点和应用范围。最后指出多约束条件下的氢夹点技术方法研究、建立动力学建模以及炼厂氢网络柔性优化设计等将成为未来几年氢夹点技术的研究热点。     

600MW水氢氢冷发电机漏氢原因分析及处理

对600MW水氢氢冷发电机漏氢的原因进行了分析，并就漏氢后的处理过程进行了详细的阐述，根据处理过程对今后的发电机检修提出了相应的预防措施。     

纳米TiO2光催化产氢的研究进展

介绍了纳米TiO2光催化产氢的基本原理和特点,重点综述了国内外提高纳米TiO2光催化产氢的最新方法.指出未来光催化产氢的研究方向主要是高效产氢光催化剂的合成和高效光催化产氢反应器的设计.     

金属氢化物法分离提纯氢气技术研究进展

随着氢能应用的快速发展,对高纯氢的需求量越来越多。金属氢化物法分离提纯氢可以工业副产氢等氢含量不高的尾气为原料,具有来源丰富、价格低廉、氢回收率高、氢纯度高等优点,故本文针对基于变温吸附法的金属氢化物分离提纯氢研究进展进行了综述,为高效氢回收提纯的发展提供参考。