抽水蓄能、压缩空气储能(包括液化空气储能)以及氢储能是具备大规模储能能力的储能技术。抽水蓄能电站受到地理条件的限制较为苛刻,并且我国可再生能源资源集中的地区往往其水资源也比较有限,无法满足抽水蓄能电站的建设需求,因此,我国抽水蓄能的发展潜力将不断减小。压缩空气储能与氢储能的储能容量大、寿命长,随着其技术的进步和完善,具有强大的发展潜力。现阶段,压缩空气储能的技术较为成熟,我国压缩空气储能的示范项目也正在不断布局。氢储能,尤其氢液化工艺与压缩空气储能(包括液化空气储能)工艺具有较好的耦合性,耦合工艺可以进行能量的梯次利用以提高联合工艺的整体能效,如图所示。此外,这两类储能技术具有相同的关键设备。 识别可能的氢气泄漏点在制氢站的安全运行至关重要。河北变压吸附提氢吸附剂怎么样
目前工业上大多采用物理法中的变压吸附法(PSA)提纯氢气,也是目前成熟的氢气提纯技术,可以得到纯度为99.999%的氢气。PSA分离技术的基本原理是基于在不同压力下,吸附剂对不同气体的选择性吸附能力不同,利用压力的周期性变化进行吸附和解吸,从而实现气体的分离和提纯。根据原料气中不同杂质种类,吸附剂可选取分子筛、活性炭、活性氧化铝等。近年来,PSA技术逐渐完善,通过增加均压次数,可降低能量消耗;采用抽空工艺,氢气的回收率可提高到95%~97%。催化燃烧变压吸附提氢吸附剂怎么样吸附剂的再生与循环利用有助于降低变压吸附提氢的整体成本。
氢的特点:发热值除了核燃料外,氢的发热值,达到142,351千焦耳/千克。氢的热值是汽油发热值的3倍,可见其能量效应。
氢的燃烧性能非常好,与空气混合时,燃烧范围广,燃点高,速度快。
环境性与其他燃料相比,氢没有毒,燃烧时清洁。氢燃烧后,除生成水和少量氨气外不会产生对环境有害的污染物。而氨气经过适当处理后也不会污染生态和环境。氢燃烧生成的水,还可以继续用来制氢,如此可以循环反复利用。
利用方式氢的利用方式比较灵活,可以作为燃料用来燃烧,也可以生产燃料电池,当然也可以转换成固态作为结构材料。
氢气作为一种无色无味的气体,能够通过多种方式生产,根据生产过程中使用的能源和产生的环境影响可分为不同种类。绿氢是的氢能源,通过电解可再生能源来生产。由于能源来自可再生来源,绿氢被认为是应对气候变化的重要能源。当供电解用的能源来自于像风,水或太阳能这样的可再生能源时,就是绿氢。红氢与绿氢类似,也是通过电解生产的,但能源来自核电站。虽然会产生放射性废物,但这些废物可被回收,使得红氢具有绿色属性。黄氢的生产同样通过电解,但其能源来自公共电网。然而,如果电网主要依赖化石燃料,黄氢的环境影响将受到限制。绿氢,是通过风能或太阳能等可再生清洁能源发电,再利用这些清洁电能,以电解水方式制取氨气。绿氨在制取讨程中基本不产生温室气体,是目前复能发展的主要趋势,解决了氢能的来源和制职成本问题,就要考虑如何把复能送达各类应用场景并创新氢能利用方式。储存和运输,始终是人类能源利用的技术课题。复气密度小、易燃,因而体运成本高,存在安全,长期以来影响着氢能利用。变压吸附,是一种新型分离技术。
氢气纯化方法主要分为物理法、化学法和膜分离法。物理法中的深冷分离法是利用原料气中不同组分的相对挥发度的差异来实现氢气的分离和提纯。与甲烷和其他轻烃相比,氢具有较高的相对挥发度。随着温度的降低,碳氢化合物、二氧化碳、一氧化碳、氮气等气体先于氢气凝结分离出来。深冷分离法的成本高,对不同原料成分处理的灵活性差,有时需要补充制冷,通常适用于含氢量比较低且需要回收分离多种产品的提纯处理。金属钯膜扩散法的原理是基于钯膜对氢气有良好的选择透过性。在300~500℃下,氢吸附在钯膜上,并电离为质子和电子。在浓度梯度的作用下,氢质子扩散至低氢分压侧,并在钯膜表面重新耦合为氢分子。由于钯复合膜对氢气有独特的透氢选择性,其几乎可以去除氢气外所有杂质,分离得到的氢气纯度高、回收率高。为防止钯膜的中毒失效,钯膜提纯技术对原料气中的CO、H2O、O2等杂质含量要求较高,需预先脱除。此外,钯复合膜的生产成本较高,透氢速度低,无法实现大规模工业化的应用。 长期使用后,吸附剂仍能保持稳定的吸附性能。制造变压吸附提氢吸附剂设备
碳分子筛是一种以碳为原料,经特殊的碳沉积工艺加工而成的专门用于提纯空气中的氮气的吸附剂。河北变压吸附提氢吸附剂怎么样
变压吸附制氮设备是利用碳分子作为吸附剂把空气中的氧气和氮气所在筛孔穴内的扩散速度变出差异从而将空气中的氧气、氮气分离开来,氧气分子比氮气分子扩散速度快,所以先于氮气扩散到碳分子吸附剂的孔穴内,未能扩散到碳分子吸附剂孔穴内的氮气作为产品输出。变压吸附制氮装置的技术特点:1、变压吸附制氮装置的工艺简单,结构外形小,占用空间省。2、变压吸附制氮装置的自动化程度高,产气量大。起动时,只需按下按钮,开机20分钟后就可生产出气。3、变压吸附制氮装置的能源消耗低,运行费用低,原料气从天然提取,只需提供压缩空气和电源就可制氮。4、变压吸附制氮装置的纯度调节方便,产品纯度受氮排出量影响,可任意调节99%。当下使用变压吸附原理制氮、氢、氧的设备已经非常普及,程控阀这个部件在这些设备中相当于设备的心脏是设备完成整个工艺流程实现正常运行、可靠工作的关键。加氢装置排放氢气的回收与利用是一种的能源回收利用方式。目前,常见的氢气回收利用技术包括以下几种氢气再利用:将排放的氢气再次加入到加氢系统中进行利用,可以降低加氢系统的能耗和成本。 河北变压吸附提氢吸附剂怎么样