第1章 绪论…………………………………………………………………………… 1
1.1 氢能源 ………………………………………………………………………… 1
1.1.1 能源 …………………………………………………………………… 1
1.1.2 绿色能源的载体———氢 ……………………………………………… 4
1.1.3 氢能的利用 …………………………………………………………… 5
1.2 氢气的性质 ………………………………………………………………… 10
1.2.1 氢的物理性质 ……………………………………………………… 10
1.2.2 氢的化学性质 ……………………………………………………… 11
1.3 氢的制备 …………………………………………………………………… 14
1.3.1 实验室制氢 ………………………………………………………… 14
1.3.2 变压吸附提纯氢 …………………………………………………… 15
1.3.3 氨的分解 …………………………………………………………… 17
1.3.4 电解氯化钠水溶液 ………………………………………………… 18
1.3.5 水电解制氢 ………………………………………………………… 18
1.4 氢的其他用途 ……………………………………………………………… 22
1.4.1 工业上的应用 ……………………………………………………… 22
1.4.2 农业上的应用 ……………………………………………………… 24
1.4.3 医学上的应用 ……………………………………………………… 24
第2章 水电解的基本原理 ………………………………………………………… 26
2.1 水电解液 …………………………………………………………………… 26
2.1.1 电解质溶液 ………………………………………………………… 26
2.1.2 电解液的选择 ……………………………………………………… 27
2 水电解制氢技术与装备
2.2 水的分解电压 ……………………………………………………………… 29
2.2.1 电极电位 …………………………………………………………… 29
2.2.2 极化作用 …………………………………………………………… 35
2.2.3 电解液的电压损耗 ………………………………………………… 39
2.3 电解反应 …………………………………………………………………… 43
2.3.1 电解液的导电机理 ………………………………………………… 43
2.3.2 电解时的电极反应 ………………………………………………… 44
2.3.3 法拉第定律 ………………………………………………………… 47
2.4 能量衡算和物料衡算 ……………………………………………………… 49
2.4.1 电能消耗和电流效率 ……………………………………………… 49
2.4.2 热量衡算 …………………………………………………………… 49
2.4.3 水的消耗 …………………………………………………………… 50
第3章 水电解制氢的装备及流程 ………………………………………………… 51
3.1 水电解槽 …………………………………………………………………… 52
3.1.1 水电解槽的基本构造 ……………………………………………… 52
3.1.2 水电解槽的分类 …………………………………………………… 62
3.1.3 水电解槽的技术性能 ……………………………………………… 63
3.1.4 水电解槽历史 ……………………………………………………… 64
3.1.5 目前国产水电解槽 ………………………………………………… 68
3.2 气体储存设备 ……………………………………………………………… 78
3.2.1 湿式储气柜 ………………………………………………………… 78
3.2.2 压力储气罐(瓶) …………………………………………………… 81
3.2.3 气体的加压设备 …………………………………………………… 87
3.2.4 氢气的压缩与充装 ………………………………………………… 97
3.3 水电解制氢的流程 ………………………………………………………… 97
3.3.1 常压制氢工艺流程 ………………………………………………… 97
3.3.2 压力制氢工艺流程 ………………………………………………… 98
第4章 水电解槽的组装、运行和节能 …………………………………………… 100
4.1 水电解槽的组装 …………………………………………………………… 100
目 录3
4.1.1 组装前的准备 ……………………………………………………… 100
4.1.2 水电解槽的组装 …………………………………………………… 100
4.1.3 泄漏量试验 …………………………………
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