<cite id="d9bzp"></cite>
<cite id="d9bzp"><span id="d9bzp"></span></cite>
<cite id="d9bzp"><video id="d9bzp"></video></cite><var id="d9bzp"></var>
<var id="d9bzp"><video id="d9bzp"><thead id="d9bzp"></thead></video></var>
<menuitem id="d9bzp"><video id="d9bzp"></video></menuitem>
<var id="d9bzp"></var><cite id="d9bzp"><video id="d9bzp"></video></cite>
<cite id="d9bzp"></cite>
<var id="d9bzp"></var>
<var id="d9bzp"></var>
<var id="d9bzp"><video id="d9bzp"><thead id="d9bzp"></thead></video></var>

液氢的生产及应用

时间:2018-01-20 理工毕业论文 我要投稿

O引言
氢是一种理想的清洁能源。当前主要用作运载火箭的推进剂,在不久的将来,氢将成为飞机、汽车甚至家
用燃料。氢还是一种能量转换和能量贮存的重要载体。氢作为燃料或作为能量载体,较好的使用和贮存方式之一是液氢。因此液氢的生产是氢能开发应用的重要环节之一。本文着重讨论液氢的生产问题。
氢气的转化温度很低,最高为20.4K,所以只有将氢气预冷却到该温度以下,再节流膨胀才能产生冷效
应。这一特性对氢气的液化过程会产生一定的困难。
氢分子由两个氢原子组成,由于两个原子核自旋方向不同,存在着正、仲两种状态。正氢(O-H2)的两个原子核自旋方向相同,仲氢(p-H2)的两个原子核自旋方向相反。正、仲态的平衡组成随温度而变,在不同温度下处于正、仲平衡组成状态的氢称为平衡氢(e一H2)。表1列出了不同温度时平衡氢中仲氢的浓度。

常温时,含75%正氢和25%仲氢的平衡氢,称为正常氢或标准氢(n-H2)。高温时,正仲态的平衡组成不 变;低于常温时,正一仲态的平衡组成将随温度而变。温度降低,仲氢浓度增加。在液氢的标准沸点时,仲氢浓 度为99.8%。 在氢的液化过程中,如不进行正一仲催化转化,则生产出的液氢为正常氢,液态正常氢会自发地发生IE 仲态转化,最终达到相应温度下的平衡氢,氢的正。仲转化是一放热反应,正常氢转化成相同温度下的平衡氢 所释放的热量见表2。由表2可见,液态正常氢转化时放出的热量超过气化潜热(447kl/kg)。由于这一原因, 即使将液态正常氢贮存在一个理想绝热的容器中,液氢同样会发生气化;在开始的24小时内,液氢大约要蒸 发损失18%,100小时后损失将超过40%。 不过这种自发转化的速率是很缓慢的,为了获得标准沸点下的平衡氢,即仲氢浓度为99.8%的液氢,在 氢的液化过程中,必需进行数级正。仲催化转化。

1 氢液化循环
由于氢的临界温度和转化温度低,汽化潜热小,其理论最小液化功在所有气体当中是最高的,所以液化 比较困难。在液化过程中进行正。仲氢催化转化是一个放热反应,反应温度不同,所放热量不同;使用不同的 催化剂,转化效率也不相同。因此,在液化工艺流程当中使用何种催化剂,如何安排催化剂温度级,对液氢生 产和贮存都是十分重要的。在液氢温度下,除氦气之外,所有其他气体杂质均已固化,有可能堵塞液化系统管 路,尤其固氧阻塞节流部位,极易引起爆炸。所以,对原料氢必须进行严格纯化。生产液氢一般可采用三种液化循环,即节流氢液化循环、带膨胀机的氢液化循环和氦制冷氢液化循环。在这三种基本液化循环中,又派生出多种不同的液化循环,这里仅从每种当中选择一个加以简要说明。
1 节流氢液化循环
节流循环是1895年由德国的林德和英国的汉普逊分别独立提出的,所以也叫林德(或汉普逊)循环。节 流循环是工业上最早采用的气体液化循环,因为这种循环的装置简单,运转可靠,在小型气体液化循环装置 中被广泛采用。由于氢的转化温度低,在低于80K时进行节流才有较明显的制冷效应。因此,采用节流循环液化氢时,必须借助外部冷源(如液氮)进行预冷。实际上,只有压力高达10-15MPa,温度降至50-70K时进行节流,才能以较理想的液化率(24-25%)获得液氢。节流氢液化循环流程:气氢经压机压缩后,经高温换热器1、液氮槽:、主换热器亚换热降温,节流后进入液氢槽N,部分被液化的氢积存在液氢槽内,未液化的低压氢气返流复热后回压机。航天工业总公司101所于1966年建成投产的100L/h氢液化装置的流程与上述流程的不同之处有两点:一是为了降低液氮槽内的液氮蒸发温度,在氮蒸汽管道上设置了真空泵乙二是在液氮槽内和液氢槽内 设置了两个装有四氧化三铁催化剂的正一仲氢转化器。在氢气压力为13-15MPa,液氮蒸发温度为66K左右 时,生产正常氢的液化率可达25%(100L/h),生产液态仲氢(仲氢浓度大于95%)时,液化率将下降30%,即 每小时生产70L液态仲氢。该装置自1966年建成投产到80年代未退役之前,所生产的液氢基本上满足了我国第一代氢一氧发动机 研制试验的需要。 1.2 带膨胀机的氢液化循环

液氢的生产及应用相关推荐
云南快乐十分哪个好_北京pK怎么玩-湖北快3怎么玩 证券业协会| 李楠回应战败| 沙特油田被炸| 翻译| 中秋节| 王治郅| 炽爱游戏| 建设银行| 易烊千玺| 陆战之王|