绿色制氢技术

图书标准信息

• 作者 毛宗强、王诚、余皓 等 编著
• 出版社 化学工业出版社
• 出版时间 2024-06
• 版次 1
• ISBN 9787122447760
• 定价 198.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 页数 422页
• 字数 0.69千字

【内容简介】

绿制氢技术从完成碳中和的角度聚焦氢能全产业链的环节——制氢。本书详细介绍了零二氧化碳排放或近零二氧化碳排放的绿制氢技术的、方法、应用和发展趋势，以及绿制氢技术的重要和可行，多种绿制氢技术的和优缺点，包括电解水制氢、海水电解制氢、光解水制氢、核能制氢、垃圾和废水制氢、生物质制氢、醇类制氢、烃类制氢、氨气制氢、金属制氢、硫化氢分解制氢等，后对制氢过程co2排放估算及化石能源零co2排放制氢技术、液氢技术以及副产纯化等进行了阐述，为读者提供了全面、深入的绿制氢技术参。绿制氢技术适合氢能领域制氢技术研究与工艺开发的技术人员，准备或者已经进入能源领域的研究人员和工程师、环保和可持续发展领域的专家，政策制定者、决策者以及企业家、投资者参阅读。本书也适合对“双碳”目标感兴趣的大专院校教师、和普通读者阅读。

【作者简介】

无

【目录】

章“碳中和”目标下的制氢技术

1.1制氢为“碳中和”目标服务001

1.1.1氢的“”001

1.1.2丰富多彩的制氢方法002

1.1.3煤炭制氢004

1.1.4制氢005

1.1.5重油制氢005

1.2绿氢制备技术005

1.3供氢载体006

1.3.1“氢矿”及其他含氢化合物007

1.3.2液态阳光及其他007

1.4供能载体008

1.4.1化石能源008

1.4.2可能源009

1.4.3核能010

1.5制氢技术展望011

1.5.1人工智能与制氢紧密耦合011

1.5.2chatgpt助力制氢发展012

1.5.3电解水制氢技术前景光明012

1.5.4天然氢有可能商业化014

参文献016

第2章电解水制氢技术

2.1电解水制氢技术介绍018

2.1.1电解水制氢技术基本018

2.1.2电解水关键电化学参数021

2.1.3电解水制氢技术分类和发展历史023

2.2碱电解水制氢技术025

2.2.1基本025

2.2.2ael电解槽组成和关键部件026

2.2.3催化剂029

2.2.4催化剂制备方法035

2.2.5代表企业038

2.3质子交换膜电解水制氢技术039

2.3.1基本039

2.3.2pem电解槽组成和关键部件040

2.3.3关键部件制备方法048

2.3.4失效机理050

2.3.5代表企业054

2.4固体氧化物电解水制氢技术057

2.4.1基本057

2.4.2soec电解槽组成和关键部件058

2.4.3关键部件制备方法061

2.4.4失效机理062

2.4.5代表企业063

2.5不同技术路线的比较063

参文献064

第3章海水电解制氢技术

3.1海水电解制氢分类与072

3.1.1直接海水制氢073

3.1.2间接海水制氢074

3.2海水制氢关键075

3.2.1关键瓶颈问题075

3.2.2电解池设计078

3.2.3析氧催化剂设计079

3.2.4析氢催化剂设计081

3.3海水制氢的电能来源082

3.3.1海洋能源082

3.3.2海上风能083

3.4海上风电制氢系统与应用示范案例084

3.4.1海上风电制氢系统方案084

3.4.2海水风电制氢项目案例085

3.5海水制氢经济分析088

3.5.1理论能量估算088

3.5.2海水淡化成本分析088

3.5.3海上风电制氢成本分析088

3.5.4结论095

参文献096

第4章光化学分解水制氢技术

4.1光催化研究开端099

4.2光催化水分解的基本100

4.2.1光催化水分解过程100

4.2.2光催化水分解反应热力学101

4.2.3光催化水分解反应动力学102

4.3光催化水分解研究进展102

4.3.1水分解光催化剂的主要特征102

4.3.2水分解光催化剂研究进展103

4.3.3提高光催化剂分解水制氢效率的方法106

4.3.4光催化分解水制氢反应器113

4.3.5光解水反应系统标准测试体系120

4.4结论与展望121

参文献122

第5章核能制氢技术

5.1概述129

5.2基于核能的制氢技术130

5.2.1重整130

5.2.2热化学循环分解水131

5.2.3混合循环135

5.2.4高温蒸汽电解137

5.2.5常规电解水139

5.2.6其他技术139

5.3用于制氢的核能系统140

5.3.1商用核电技术140

5.3.2核能制氢对反应堆的要求140

5.3.3核氢系统耦合及经济142

5.4耦合技术与安全问题143

5.4.1核反应堆与制氢厂耦合方案143

5.4.2系统安全144

5.4.3经济初步评价145

5.5核能制氢研发外进展146

5.5.1美国147

5.5.2本148

5.5.3韩国148

5.5.4加拿大148

5.5.5中国149

5.5.6国际组织151

5.6核能制氢的综合应用前景151

5.6.1核能制氢-氢冶金151

5.6.2其他154

参文献154

第6章废水生物产氢

6.1概述155

6.2废水生物产氢技术155

6.2.1暗发酵产氢156

6.2.2光发酵产氢159

6.2.3其他生物产氢技术160

6.3废水生物产氢微生物164

6.3.1光发酵系统中的微生物164

6.3.2暗发酵系统中的微生物164

6.4废水生物产氢反应器166

6.4.1暗反应器166

6.4.2光反应器170

6.4.3微生物电解池171

6.5废水生物产氢的影响因素172

6.5.1废水来源172

6.5.2营养元素174

6.5.3反应条件176

6.6提升废水生物产氢的方法178

6.6.1强化微生物178

6.6.2底物预处理179

6.6.3添加剂180

6.6.4运行条件优化180

6.7废水生物产氢的技术经济分析181

6.7.1投资成本181

6.7.2运营成本181

6.7.3成本效益分析181

6.7.4案例分析181

参文献182

第7章垃圾制氢

7.1垃圾制氢意义192

7.1.1垃圾是放错地方的资源192

7.1.2目前垃圾处理方法193

7.2垃圾制氢方法193

7.2.1热分解法垃圾制氢193

7.2.2填埋垃圾制氢194

7.2.3其他垃圾制氢方法198

7.3垃圾制氢进展199

7.3.1垃圾制氢国际进展199

7.3.2垃圾制氢进展199

7.4垃圾制氢前景及建议203

参文献203

第8章生物质发酵制氢技术

8.1生物质制氢技术概述206

8.1.1生物质热化学制氢技术206

8.1.2生物质微生物制氢技术208

8.2生物质发酵基本210

8.3生物质发酵制氢研究进展212

8.3.1接种物的选择以及处理方式212

8.3.2反应ph213

8.3.3温度213

8.3.4原料214

8.3.5反应器214

8.4生物质两阶段发酵联产和（生物氢烷）215

8.4.1氢烷及其重要215

8.4.2两阶段发酵联产生物氢烷的过程及特点215

8.4.3微生物种群影响216

8.4.4过程集成216

8.4.5生物电化学监测218

8.4.6放大技术挑战226

8.4.7生物氢烷及综合利用227

8.5生物质发酵制备生物氢烷案例介绍227

8.5.1北京郊区农场案例227

8.5.2西北农业废弃物案例230

8.5.3泰国棕榈油厂废水制取生物氢烷案例232

8.5.4中试规模生物氢烷案例比较和分析232

8.6生物质发酵技术经济小结233

参文献234

第9章生物质热化学制氢

9.1生物质简介238

9.2生物质热解制氢239

9.3生物质气化制氢240

9.4生物油制氢技术241

9.5生物气制氢技术243

9.5.1生物气的来源与质243

9.5.2生物气干重整制氢技术246

9.5.3生物气蒸汽重整制氢技术253

9.5.4生物气部分氧化重整制氢技术256

9.5.5生物气吸收强化重整制氢技术261

9.5.6生物气化学链重整制氢技术266

9.5.7生物气重整制氢的耦合技术268

9.5.8生物气重整制氢反应器268

9.5.9生物气蒸汽重整制氢技术的经济与生态分析273

9.6生物质热化学制氢的工程案例276

参文献278

0章醇类制氢

10.1甲醇制氢284

10.1.1甲醇蒸汽重整制氢285

10.1.2甲醇水相重整制氢285

10.2乙醇制氢285

10.2.1乙醇直接裂解制氢286

10.2.2乙醇蒸汽重整制氢286

10.2.3乙醇二氧化碳重整制氢287

10.2.4电催化强化乙醇制氢287

10.2.5等离子强化乙醇制氢287

10.2.6乙醇制氢催化剂287

10.3多元醇制氢技术：甘油制氢287

10.3.1甘油及甘油质287

10.3.2甘油蒸汽重整制氢288

10.3.3甘油水相重整制氢289

10.3.4甘油干重整制氢289

10.3.5甘油高温热解法重整制氢289

10.3.6甘油超临界重整制氢289

10.4醇类重整制氢反应器290

10.4.1固定床反应器290

10.4.2微通道反应器290

10.4.3微结构反应器291

10.4.4膜反应器291

10.5醇类制氢技术的特点291

10.5.1甲醇、乙醇制氢的技术经济291

10.5.2甲醇、乙醇制氢的co2排放291

10.5.3甘油制氢的co2排放及经济292

10.5.4制氢与燃料电池耦合系统292

参文献293

1章烃类裂解制氢

11.1烃的定义及制氢方法294

11.2烃类分解制取和炭黑方法295

11.2.1热裂解法295

11.2.2等离子体法295

11.3热裂解制氢295

11.3.1高温热裂解制氢296

11.3.2催化热裂解制造297

11.3.3等离子裂解制氢298

11.3.4熔融金属热裂解制氢299

11.4热分解制和炭黑与传统方法的比较300

11.4.1分解的能耗300

11.4.2产品的能耗与原料消耗300

11.4.3排放co2比较300

11.4.4能量利用比较301

参文献301

2章氨气制氢

12.1氨气质及用途303

12.1.1氨气能源特303

12.1.2氨的用途304

12.1.3氨是理想的氢载体305

12.2氨制氢306

12.2.1氨分解制氢热力学306

12.2.2氨分解制氢动力学306

12.3氨气制氢方法309

12.3.1热催化法309

12.3.2等离子体催化法310

12.3.3其他氨分解制氢方法310

12.4氨制氢的设备311

参文献312

3章金属制氢

13.1金属制氢的必要314

13.2金属制氢能力314

13.3铝-水制氢体系316

13.3.1al/h2o反应制氢316

13.3.2铝水制氢方法317

13.3.3铝水体系的特殊场景323

13.4铝制氢设备324

13.5废铝制氢326

13.5.1废铝制氢意义326

13.5.2废铝制氢方法326

13.5.3废铝制氢现状327

13.6金属制氢技术展望328

参文献328

4章硫化氢分解制氢

14.1硫化氢分解反应基础知识331

14.1.1反应331

14.1.2热力学分析331

14.1.3动力学研究332

14.1.4动力学反应机理332

14.2硫化氢分解方法333

14.2.1热分解法333

14.2.2电化学法335

14.2.3微波法336

14.2.4光化学催化法337

14.2.5等离子体法337

14.3硫化氢分解的主要研究方向339

参文献340

5章制氢过程co2排放估算及化石能源零co2排放制氢技术

15.1引言343

15.1.1制氢过程co2排放估算简述343

15.1.2化石能源零co2排放制氢技术简介343

15.2制氢过程co2排放估算345

15.2.1不同制氢技术评价345

15.2.2制氢过程co2排放估算方法348

15.2.3制氢过程co2排放估算举例354

15.2.4制氢技术的生命周期评价358

15.3化石能源零co2排放制氢技术363

15.3.1化石能源零排放制氢技术简介363

15.3.2化石能源零排放制氢技术举例366

15.3.3零co2排放制氢新进展372

15.4零co2制氢技术展望377

15.4.1零co2制氢结377

15.4.2展望377

参文献378

6章液氢

16.1液氢及质380

16.1.1液氢质380

16.1.2液氢外延产品381

16.2液氢用途383

16.3液氢生产383

16.3.1正氢与仲氢383

16.3.2液氢生产工艺385

16.3.3液氢生产典型流程388

16.3.4全球液氢生产390

16.3.5液氢生产成本390

16.4液氢的储存与运输391

16.4.1液氢储存391

16.4.2液氢运输392

16.5液氢加注系统394

16.5.1液氢加注系统395

16.5.2止两相流的措施396

16.6液氢安全396

16.7液氢标准399

16.8中国液氢产业399

参文献400

7章副产纯化

17.1变压吸附法404

17.1.1变压吸附制氢工艺404

17.1.2变压吸附在分离中的应用与发展409

17.2膜分离法411

17.2.1有机膜分离411

17.2.2无机膜分离416

17.2.3液态金属分离418

17.3深冷分离法419

17.3.1低温吸附法419

17.3.2低温冷凝法420

17.3.3化低温分离420

参文献421