制氢技术与工艺

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《制氢技术与工艺》，作 者:山东氢谷新能源技术研究院,佛山环境与能源研究院,赵吉诗 编，定 价:79.8，出 版 社:机械工业出版社，出版日期:2024年02月01日，页 数:188，装 帧:平装，ISBN:9787111742142。

机械工业出版社成立于1950年，是建国后国家设立的第一家科技出版社，前身为科学技术出版社，1952年更名为机械工业出版社。机械工业出版社（以下简称机工社）由机械工业信息研究院作为主办单位，目前隶属于国务院国资委。

目录

内容简介

氢是一种无碳能源、清洁能源，被誉为“21世纪的终极能源”。氢具有导热性好、燃烧性能好、储量丰富、多形态存在、利用率高、便于回收利用、安全等特点，在未来必将成为重要的代替能源。制氢作为氢能产业链的第一环，有着非常重要的作用。没有氢气就不会有氢能产业，学习了解氢能就必须了解氢气和其制取技术和工艺。本书对氢气的性质、特点、应用、制取等进行了详细介绍，共分11章，分别为绪论、煤制氢、天然气制氢、石油制氢、电解水制氢、醇类重整制氢、氨分解制氢、生物质能制氢、副产氢气的回收与提纯、液氢、其他制氢技术。本书能帮助读者系统地学习氢气制取的技术和工艺，为以后从事相关行业打下坚实的基础。

目录

丛书序

前言

第1章绪论1

1.1氢的物化特性1

1.2工业氢标准2

1.3纯氢、高纯氢和超纯氢2

1.4低碳氢、清洁氢与可再生氢3

1.5制氢方法3

1.6氢的利用方式4

1.6.1氢燃料电池与燃氢交通工具4

1.6.2家庭用氢5

1.7氢对构建清洁能源体系的作用和意义6

思考题7

参考文献7

第2章煤制氢8

2.1煤的组成8

2.2煤焦化制氢9

2.3煤气化制氢工艺10

2.3.1煤气化制氢原理10

2.3.2煤气化制氢工艺流程11

2.3.3CO变换16

2.3.4酸性气体脱除技术16

2.3.5H2提纯技术16

2.4煤制氢技术发展现状17

2.5电解煤水制氢17

2.5.1电解煤水制氢的反应机理18

2.5.2电解煤水制氢技术的特点19

2.6煤制氢技术的优缺点19

2.7煤制氢技术的经济性20

思考题21

参考文献21

第3章天然气制氢22

3.1天然气制氢原理22

3.2天然气水蒸气重整制氢24

3.2.1天然气水蒸气重整制氢原理24

3.2.2天然气水蒸气重整制氢工艺25

3.3天然气部分氧化制氢29

3.3.1天然气部分氧化制氢原理29

3.3.2天然气部分氧化制氢工艺29

3.4天然气高温裂解制氢30

3.4.1天然气高温裂解制氢原理30

3.4.2天然气高温裂解制氢工艺30

3.5天然气自热重整制氢36

3.5.1天然气自热重整制氢原理36

3.5.2天然气自热重整制氢工艺36

3.6天然气制氢技术的优缺点37

3.7天然气制氢技术的经济性38

思考题39

参考文献40

第4章石油制氢41

4.1石油制氢原料41

4.2石油制氢工艺简介42

4.2.1石脑油制氢42

4.2.2重油制氢42

4.2.3石油焦制氢43

4.2.4炼厂干气制氢44

思考题45

参考文献45

第5章电解水制氢46

5.1碱性水电解制氢工艺47

5.1.1碱性水电解制氢原理47

5.1.2电解水制氢工艺流程48

5.1.3电解水制氢工艺的主要设备49

5.1.4碱性电解槽49

5.2PEM电解水制氢工艺51

5.2.1PEM电解水制氢原理51

5.2.2PEM电解槽52

5.3高温固体氧化物电解水制氢工艺53

5.3.1固体氧化物电解水制氢原理53

5.3.2SOEC电解槽53

5.4电解水制氢的优缺点及经济性54

5.4.1电解水制氢的优缺点54

5.4.2电解水制氢的经济性56

5.5可再生能源发展与电解水制氢56

思考题58

参考文献58

第6章醇类重整制氢59

6.1甲醇制氢59

6.1.1甲醇的基本性质59

6.1.2甲醇水蒸气重整制氢59

6.1.3甲醇水相重整制氢60

6.1.4甲醇制氢工艺流程60

6.2乙醇制氢61

6.2.1乙醇的基本性质61

6.2.2乙醇直接裂解制氢61

6.2.3乙醇水蒸气重整制氢62

6.2.4乙醇二氧化碳重整制氢62

6.2.5其他乙醇制氢方式63

6.2.6乙醇制氢催化剂63

6.3甘油（丙三醇）制氢64

6.3.1甘油的基本性质64

6.3.2甘油气相重整制氢64

6.3.3甘油水相重整制氢67

6.3.4甘油干重整制氢68

6.3.5甘油光催化重整制氢69

6.3.6甘油高温热解法重整制氢69

6.3.7甘油超临界重整制氢70

6.3.8甘油吸附增强重整制氢70

6.4醇类重整制氢反应器及技术71

6.4.1固定床反应器72

6.4.2微通道反应器72

6.4.3微结构反应器73

6.4.4膜反应器73

6.5醇类制氢技术的特点和问题75

6.5.1醇类制氢技术的CO2排放75

6.5.2醇类制氢的技术经济性75

思考题78

参考文献78

第7章氨分解制氢80

7.1氨分解制氢原理80

7.1.1氨分解制氢技术80

7.1.2氨分解制氢工艺81

7.1.3氨分解制氢催化剂82

7.2氨分解制氢的热力学85

7.3氨分解制氢的动力学85

7.4氨分解制氢工艺86

7.4.1氨分解制氢工艺流程86

7.4.2氨分解制氢工艺设备87

7.4.3氨分解制氢工艺生产风险89

7.5氨分解制氢的优缺点及经济性91

7.5.1氨分解制氢的优缺点91

7.5.2氨分解制氢的经济性93

思考题93

参考文献94

第8章生物质能制氢95

8.1生物质发酵制氢96

8.1.1生物质发酵制氢原理96

8.1.2接种物的选择及处理方式97

8.1.3反应pH值99

8.1.4温度99

8.1.5原料100

8.2生物质热化学制氢100

8.2.1生物质气化制氢101

8.2.2生物质热裂解制氢103

8.2.3生物质超临界水制氢104

8.3生物乙醇制氢105

8.4生物质能制氢的优缺点及经济性105

思考题106

参考文献107

第9章副产氢气的回收与提纯108

9.1变压吸附法108

9.1.1变压吸附原理108

9.1.2变压吸附循环步骤114

9.1.3影响变压吸附效果主要因素117

9.2深冷分离法118

9.2.1低温分离法119

9.2.2低温吸附法119

9.2.3工业化低温分离119

9.3膜分离法120

9.3.1膜分离法原理121

9.3.2有机膜分离122

9.3.3无机膜分离122

9.3.4液态金属分离124

9.3.5膜分离技术在氢气提纯工艺上的应用124

9.4提纯方法比较分析及典型案例125

9.4.1方法对比125

9.4.2典型案例PSA半焦煤气制氢126

思考题127

参考文献128

第10章液氢129

10.1液氢性质及外延产品129

10.1.1液氢性质129

10.1.2液氢外延产品130

10.2液氢用途132

10.3液氢的生产133

10.3.1正氢与仲氢133

10.3.2液氢生产工艺134

10.3.3液氢生产典型流程137

10.3.4全球液氢生产138

10.3.5液氢生产成本141

10.4液氢的储存与运输141

10.4.1液氢储存141

10.4.2液氢运输145

10.5液氢的加注147

10.5.1液氢加注系统147

10.5.2防止两相流的措施148

10.6液氢的安全148

10.7发展前景151

思考题151

参考文献151

第11章其他制氢技术153

11.1核能制氢技术153

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