電解水制氫過程能耗高,被稱為電老虎,而甲醇制氫則能在相對(duì)較低的溫度和壓力下進(jìn)行,減少了能源消耗。提高氫氣產(chǎn)率:甲醇制氫具有較高的氫氣產(chǎn)率。通過重整反應(yīng),甲醇可以地轉(zhuǎn)化為氫氣,使得氫氣的產(chǎn)量相對(duì)較高。這對(duì)于大規(guī)模應(yīng)用氫氣,如氫能源汽車、分布式發(fā)電等領(lǐng)域具有重要意義。
著火極限拓寬:氫氣的可燃范圍寬,能使混合氣體的著火極限拓寬。以液化氣為例,摻入氫氣后,其可燃下限會(huì)降低,可燃上限會(huì)升高,使得混合氣體在更寬的濃度范圍內(nèi)都能燃燒,增加了燃燒的可能性,但同時(shí)也增加了泄漏等情況下發(fā)生火災(zāi)爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
著火極限:一般來說,濕度增加會(huì)使著火極限范圍變窄。一方面,水蒸氣的稀釋作用使可燃?xì)怏w濃度降低,導(dǎo)致可燃下限升高;另一方面,燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的熱量被水蒸氣吸收,使燃燒反應(yīng)的能量釋放減少,不利于維持燃燒,從而使可燃上限降低。
石灰生產(chǎn)行業(yè)英國(guó) Tarmac 公司氫技術(shù)生產(chǎn)石灰:英國(guó)大型混凝土公司 Tarmac 在巴克斯頓附近屯斯特基地的凈零試驗(yàn)中,利用氫技術(shù)實(shí)現(xiàn)了 替代天然氣生產(chǎn)的工業(yè)用石灰。采用氫技術(shù)生產(chǎn)石灰的過程中,燃料燃燒并不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,只釋放出水蒸。
管道運(yùn)輸適合大規(guī)模、長(zhǎng)距離運(yùn)輸,但初期建設(shè)投資大;高壓氣態(tài)拖車運(yùn)輸靈活性高,但運(yùn)輸量有限,且隨著運(yùn)輸距離增加,成本上升明顯提純與凈化環(huán)節(jié) 雜質(zhì)含量 不同工業(yè)生產(chǎn)對(duì)氫氣純度要求不同。若原料氣中雜質(zhì)含量高,提純工藝復(fù)雜,成本增加。
粉末冶金:在粉末冶金生產(chǎn)中,氫氣用于還原金屬粉末,如鐵粉、銅粉等,以去除粉末表面的氧化物,提高粉末的純度和活性。同時(shí),在燒結(jié)過程中,氫氣作為保護(hù)氣體,防止金屬粉末在高溫下被氧化,燒結(jié)制品的質(zhì)量。
能量釋放充分:氫氣的熱值較高,每單位質(zhì)量的氫氣燃燒釋放的能量約為汽油的 3 倍、天然氣的 2.5 倍。在工業(yè)生產(chǎn)中,相同質(zhì)量的氫氣和其他傳統(tǒng)燃料相比,氫氣能釋放出更多的能量,可有效提高能源的利用效率。
該試驗(yàn)項(xiàng)目由英國(guó)商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部(BEIS)資助,展示了使用氫氣替代天然氣作為可行燃料商業(yè)化生產(chǎn)石灰的潛力,某制藥廠氫氣燃?xì)忮仩t應(yīng)用:某制藥廠在生產(chǎn)線中使用氫氣燃?xì)忮仩t來加熱反應(yīng)釜。與傳統(tǒng)燃料鍋爐相比,氫氣燃?xì)忮仩t在加熱過程中更加均勻,有效提高了藥品生產(chǎn)效率。
配位氫化物:這類材料如硼氫化鈉、氨硼烷等,具有較高的儲(chǔ)氫容量。通過對(duì)配位氫化物進(jìn)行納米化處理、添加催化劑等方法,可以改善其放氫性能,降低放氫溫度,提高儲(chǔ)氫效率。此外,研究新型的合成路線和回收方法,有望降低配位氫化物的制備和使用成本。