電解水制氫方面 改進(jìn)催化劑 1 :開(kāi)發(fā)新型催化劑,如納米催化劑、氮摻雜碳納米管等,提高電解水反應(yīng)的活性,降低過(guò)電位,提升電解效率。通過(guò)摻雜技術(shù)調(diào)整催化劑電子結(jié)構(gòu),結(jié)合分子動(dòng)力學(xué)模擬設(shè)計(jì)催化劑結(jié)構(gòu)和組成,在提率的同時(shí)降低成本。
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(lái)說(shuō),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。
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(chē)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(guò)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。