① 氢气瓶跟氢气瓶有什么储藏条件
当然不能,因为阳光照射会使气瓶与里面的气体温度升高从而导致压强升高,这样就可能产生危险。在使用氢气的过程中要注意远离火源,并且车间或实验室一定要有良好的通风。在使用钢瓶装氢气时,不要把瓶内的气体全部用光,因为这样会导致空气倒流进钢瓶,要留有一定的残余压力,具体数值可以咨询当地充装单位。
② 存储氢气的方式有哪些
氢能体系主要包括氢的生产、储存和运输、应用3个环节。而氢能的储存是关键,也是目前氢能应用的主要技术障碍。大家知道,所有元素中氢的重量最轻,在标准状态下,它的密度为0.0899克/升,为水的密度的万分之一。在-252.7℃ 时,可以为液体,密度70克/升,仅为水的1/15。所以氢气可以储存,但是很难高密度储存。
氢气输送也是氢能利用的重要环节。一般而言,氢气生产厂和用户会有一定的距离,这就存在氢气输送的需求。按照氢在输运时所处状态的不同,可以分为气氢输送、液氢输送和固氢输送。其中前两者是目前正在大规模使用的两种方式。
高压气态储存
气态氢可储存在地下仓库里,也可装入钢瓶中。为了提高其储存空间利用率,必须将氢气进行压缩,尽可能使氢气的体积变小,因此就需要对氢气施加压力,为此需消耗较多的压缩功。氢气重量很轻,即使体积缩小、密度增大,重量仍然如此。一般情况下,一个充气压力为20兆帕的高压钢瓶储氢重量只占总重量的1.6%,供太空用的钛瓶储氢重量也仅为总重量的5%。
为提高储氢量,目前科技工作者们正在研究一种微孔结构的储氢装置,它是一种微型球床。微型球的球壁非常薄,最薄的只有1微米。微型球充满了非常小的小孔,最小的小孔直径只有10微米左右,氢气就储存在这些小孔中。微型球可用塑料、玻璃、陶瓷或金属制造。
高压气态储存是最普遍、最直接的方式,通过减压阀的调节就可以直接将氢气释放出来。但是它也存在着一定的不足,即能耗较高。
低温液化储存
随着温度的变化,氢气的形态也会发生变化。将氢气降温,当冷却到-253℃时,氢气就会发生形态上的变化,由气态变成液态,也就是液氢。然后,再将液氢储存在高真空的绝热容器中,在恒定的低温下,液氢就会一直保持这种状态,不再发生变化。这种液氢储存工艺已经用于宇航中。这种储存方式成本较高,安全技术也比较复杂,不适合广泛应用。低温储存液氢的关键就在于储存容器,因此高度绝热的储氢容器是目前研究的重点。
现在一种间壁间充满中孔微珠的绝热容器已经问世。这种二氧化硅的微珠直径在30~150微米,中间是空心的,壁厚只有1~5微米,在部分微珠上镀上厚度为1微米的铝。由于这种微珠导热系数极小,其颗粒又非常细,可以完全抑制颗粒间的对流换热;将3%~5%的镀铝微珠混入不镀铝的微珠当中,可以有效地切断辐射传热。这种新型的热绝缘容器不需抽真空,其绝热效果远优于普通高真空的绝热容器,是一种比较理想的液氢储存罐,美国宇航局已广泛采用这种新型的储氢容器。
在生产实践中,采用液氢储存必须先制备液氢,将气态氢变成液态氢。生产液氢一般可采用3种液化循环方式,其中,带膨胀机的循环效率最高,在大型氢液化装置上被广泛采用;节流循环方式效率不高,但流程简单,运行可靠,所以在小型氢液化装置中应用较多;氦制冷氢液化循环消除了高压氢的危险,运转安全可靠,但氦制冷系统设备复杂,因此在氢液化中应用不多。
金属氢化物储存
曾经有这样一件奇怪的事情:在一间部队的营房里,史密斯中士把弯曲的镍钛合金丝拉直,放到工作台上,转过身忙别的事情。过了一会儿,等他再回到台子边,看到刚才拉直的镍钛合金丝又变成原来弯曲的形状了,史密斯中士对此感到很奇怪。
发现这种现象的不仅仅是史密斯中士,巴克勒教授也发现了这种现象。他发现被他拉直的镍钛合金丝又恢复到原来弯曲的形状了。为什么会这样呢?巴克勒教授走到镍钛合金丝的旁边,看到周围并没有什么异常,他再试了一下看看是不是磁场作用的结果,可是经过检测,周围根本没有磁场。这到底是什么原因呢?当他无意中用手摸了摸放金属的台子,发现台子很烫,难道是热量在作怪吗?巴克勒教授决定亲自试一试。他把镍钛合金丝一根一根地拉直,然后又把它们放到台子上,结果和刚才一样。他又将这些镍合金丝拉直放到另外一个地方,这些金属并没有弯曲,还保持原来的样子。也就是说,放在高温地方的镍钛合金丝会恢复到原来弯曲的样子,而放在其他地方的镍钛合金丝没有改变形状。巴克勒教授从而发现了一个非常重要的科学现象,即合金在上升到一定温度的时候,它会恢复到原来弯曲的状态。巴克勒教授由此得到一个结论:镍钛合金具有记忆力。镍钛合金具有记忆力,那么其他金属有没有记忆力呢?巴克勒教授并没有浅尝辄止,放过对其他事物研究的机会。他做了许多实验,最后他发现合金大都具有记忆力。
根据合金的这一特性,近年来,一种新型简便的储氢方法应运而生,即利用储氢合金(金属氢化物)来储存氢气。这是一种金属与氢反应生成金属氢化物而将氢储存和固定的技术。氢可以和许多金属或合金化合之后形成金属氢化物,它们在一定温度和压力下会大量吸收氢而生成金属氢化物。而反应又有很好的可逆性,适当升高温度和减小压力即可发生逆反应,释放出氢气。金属氢化物储存,使氢气跟能够氢化的金属或合金相化合,以固体金属氢化物的形式储存起来。金属储氢自20世纪70年代开始就受到了重视。
储氢合金具有很强的储氢能力。单位体积储氢的密度,是相同温度、压力条件下气态氢的1000倍,也就是说,相当于储存了1000个大气压的高压氢气。储氢合金都是固体,需要用氢时通过加热或减压将储存于其中的氢释放出来,因此是一种极其简便易行的理想储氢方法。目前研究发展中的储氢合金主要有钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金以及稀土系储氢合金。
储氢合金具有高强的本领,不仅具有储存氢气的功能,而且还能够采暖和制冷。炎热的夏天,太阳光照射在储氢合金上,在阳光热量的作用下,它便吸热放出氢气,将氢气储存在氢气瓶里。吸热使周围空气温度降低,起到空调制冷的效果。到了寒冷的冬天,储氢合金又吸收夏天所储存的氢气,放出热量,这些热量就可以供取暖了。利用这种放热—吸热循环可进行热的储存和传输,制造制冷或采暖设备。此外,储氢合金还可以用于提纯和回收氢气,它可将氢气提纯到很高的纯度。采用储氢合金,可以以很低的成本获得纯度高于99.9999%的超纯氢。
储氢合金的飞速发展,给氢气的利用开辟了一条广阔的道路。目前我国已研制成功了一种氢能汽车,它使用储氢材料90千克就可以连续行驶40千米,时速超过50千米。
碳材料储存
碳材料储氢也是一种重要的储氢途径。做储氢介质的碳材料主要有高比表面积活性炭、石墨纳米纤维和碳纳米管。由于材料内孔径的大小及分布不同,这三类碳材料的储氢机理也有区别。活性炭储氢的研究始于20世纪70年代末,该材料储氢面临最大的技术难点是氢气需先预冷吸氢量才有明显的增长,且由于活性炭孔径分布较为杂乱,氢的解吸速度和可利用容积比例均受影响。碳纳米材料是一种新型储氢材料,如果选用合适催化剂,优化调整工艺过程参数,可使其结构更适宜氢的吸收和脱附,用它做氢动力系统的储氢介质有很好的前景。
石墨纳米纤维来自含碳化合物,由含碳化合物经所选金属颗粒催化分解产生,主要形状有管状、飞鱼骨状、层状。其中,飞鱼骨状的石墨纳米纤维吸氢量最高。
碳纳米管可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管,主要由碳通过电弧放电法和热分解催化法制得。电弧放电法制得的碳纳米管通常比较长,结晶性能比较好,但纯化较困难。而用催化法制得的碳纳米管,管径大小比较容易调节,纯化也比较容易,但结晶性能要比电弧放电法制备的差一些。
碳纳米管的孔径分布比石墨纳米纤维的孔径分布更为有序,选用合适的金属催化颗粒和晶状促长剂,就能够比较容易地控制管径的大小及管口的朝向。微孔中加入催化金属颗粒和促长剂,可增加碳纳米管强度,并使表面微孔更适宜氢分子的储存。知识点
③ 我国拥有储存氢气达到70兆帕压力罐技术储备的上市公司有哪些
摘要 浦江气体
④ 用煤气罐储存氢气会有多大压力,超过多大压力不能存放
正常使用时内部压力(即压强) 0.1.2兆帕斯卡(合5~12公斤力/平方厘米),
“煤气罐”是钢制的移动式压力容器,具有爆炸危险,它的壁厚仅2.5毫米左右(新钢瓶出厂标定壁厚),非常簿,它时刻都承受着来自内部介质产生的压力,正常使用时内部压力(即压强) 0.1.2兆帕斯卡(合5~12公斤力/平方厘米),整个横截面要承受1000公斤左右的拉力.
⑤ 氢燃料电池如何改进储氢方法
目前为止还没有这样的方法!因为大气中主要成分是氮和氧提取氢气比较困难!但是有人在尝试电解水来获得氢气,但是电解水时需要大量的电力,在潜艇上获得大量的电力显然是不可能实现的,所以这门技术还在摸索阶段!有科学家在考虑,氢气以液体或是气体的形式保存在潜艇上不仅耗费材料而且即不稳定,可是氢气的固态形式不仅易保存,而且材料的耗费也会减少许多!但是其中的技术环节还很复杂!这项技术目前也在研发中!
⑥ 氢气的储存方法有哪些
保存氢气方法很多,但是高效的储氢方法没有
主要方法有:液化储氢(成本太高,而且需要很高的能量维持其液化);压缩储氢(重量密度和体积密度都很低);金属氢化物储氢(体积存储密度较高,但是重量密度低),还有一个是现在正在研究的碳纳米管吸附储氢(已经证明在室温和不到1bar(约一个大气压)的压力下,单壁碳管可以吸附5%-10%,多壁碳纳米管储氢可达14%,但是这些报道都受到了质疑,原因是目前尚未建立一个世界上公认的检测碳纳米管储氢的检测标准)
目前根据理论推算和反复验证,大家普遍认为可逆储/放氢量在5%(质量密度百分比)左右,但是即使是只有5%也是迄今为止最好的储氢材料!
这是我上纳米材料课上老师的笔记,打得好累...
⑦ 燃料电池氢气的制备和存储解决方案
为了满足军用燃料电池便携性、模块化、安全性的要求,本项目中采用两种方案来解决氢气的制备、存储问题。(仅供参考:亚南答 亚南集团:柴油发电机组、燃料电池研发生产)
若做军队常规备用电源,可用储氢合金瓶储氢
若战时紧急用途及单兵机动作战电源,可采用独立式制氢机(以硼氢化钠为例 )
储氢合金瓶
NaBH4制氢
硼氢化钠(NaBH4)具有较高的理论储氢密度( 10.7%),可长期稳定储存,水解过程温和等优点,并且制氢规模可以根据用户需要而调整,全过程环境友好,其水解制氢可作为质子交换膜燃料电池( PEMFC) 供电系统的在线氢源,因此,硼氢化钠制氢成为近年来被广泛关注的制氢技术。NaBH4 在水溶液中会发生自发水解,而碱性条件可以显着降低其水解速度,只要与特定的催化剂接触,其碱性溶液可以按照如下反应快速、可控地释放出氢气:
NaBH4 + 2 H2O--- NaBO2 + 4 H2
⑧ 储氢瓶概念
储存瓶的一个概念就是说储存瓶的话主要是储存一些能量和一些化学物质它们的一些成分吧,所以这个除氢瓶的话还是比较非常好管用的。
储存罐是一种工业工具,用来储存液体。
相关介绍:
贮罐系列严格遵循《药品生产质量管理规范》GMP总则(1998年修订版)第三十一、三十二条要求,并按《钢制压力容器》(GB150-1998)、《钢制焊接常压容器》(JB/T4735-1997)要求进行设计、制造及验收。
接口采用国际能用标准快装卡盘式,选用进口316L或304,内表面镜面抛光Ra≤0.4μm,外表面亚光、镜面或2B原色。
管口有液位计接口、呼吸器接口、温度计接口、CIP清洗口、视镜、防爆视灯、SIP灭菌口、进出液口及人孔等。
储罐用以存放酸碱、醇、气体、液态等提炼的化学物质。储罐广泛在华北地区,根据材质不同大体上有:聚乙烯储罐、聚丙烯储罐、玻璃钢储罐、陶瓷储罐、橡胶储罐、不锈钢储罐等。
就储罐的性价比来讲,现在以钢衬聚乙烯储罐最为优越,其具有优异的耐腐蚀性能、强度高、寿命长等,外观可以制造成立式、卧式、运输、搅拌等多个品种 。
⑨ 用什么材料可以储存氢气
1、合金储氢材料
在一定温度和氢气压力下,能可逆地大量吸收、储存和释放氢气的金属间化合物。
按储氢合金金属组成元素的数目划分,可分为:二元系、三元系和多元系;按储氢合金材料的主要金属元素区分,可分为:稀土系、镁系、钛系、钒基固溶体、锆系等;而组成储氢合金的金属可分为吸氢类(用A表示)和不吸氢类(用B表示),据此又可将储氢合金分为:AB5型、AB2型、AB型、A2B型。
2、无机物及有机物储氢材料
有机物储氢技术始于 20 世纪 80 年代。有机物储氢是借助不饱和液体有机物与氢的一对可逆反应,即利用催化加氢和脱氢的可逆反应来实现。加氢反应实现氢的储存(化学键合),脱氢反应实现氢的释放。
3、纳米储氢材料
纳米材料由于具有量子尺寸效应、小尺寸效应及表面效应,呈现出许多特有的物理、化学性质, 成为物理、化学、材料等学科研究的前沿领域。储氢合金纳米化后同样出现了许多新的热力学和动力学特性, 如活化性能明显提高, 具有更高的氢扩散系数和优良的吸放氢动力学性能。
4、碳质材料储氢
吸附储氢具有安全可靠和储存效率高等优点。而在吸附储氢的材料中,碳质材料是最好的吸附剂,不仅对少数的气体杂质不敏感,而且可反复使用。碳质储氢材料主要是高比表面积活性炭(AC)、石墨纳米纤维(GNF)、碳纳米管(CNT)。
5、配位氢化物储氢
配位氢化物储氢是利用碱金属(Li、Na、K等)或碱土金属(Mg、Ca等)与第三主族元素可与氢形成配位氢化物的性质。其与金属氢化物之间的主要区别在于吸氢过程中向离子或共价化合物的转变,而金属氢化物中的氢以原子状态储存于合金中。
6、水合物储氢
气体水合物,又称孔穴形水合物,是一种类冰状晶体,由水分子通过氢键形成的主体空穴在很弱的范德华力作用下包含客体分子组成。
(9)储氢罐存储方案扩展阅读
氢气可以用作燃料,具有下列特点:
优点
1、资源丰富。以水为原料,电解便可获得。水资源在地球上相对主要燃料石油,煤也较丰富。
2、热值高。氢燃烧的热值高居各种燃料之冠,据测定,每千克氢燃烧放出的热量为1.4*10^8J,为石油热值的3倍多。因此,它贮存体积小,携带量大,行程远。
3、氢为燃料最洁净。氢的燃烧产物是水,对环境不产生任何污染。
缺点
氢气要安全储藏和运输并不容易,它重量轻、难捉摸、扩散速度快,需低温液化,会导致阀门堵塞并形成不必要的压力。