sut mae hydrogen hylif yn cael ei gynhyrchu?
1. Pa fodd hydrogen hylif a gynhyrchir?
Cynhyrchu hydrogen trwy ddull nwy dŵr
Defnyddiwch glo caled neu olosg fel deunydd crai i adweithio ag anwedd dŵr ar dymheredd uchel i gael nwy dŵr (C+H2O→CO+H2—gwres). Ar ôl puro, mae'n cael ei basio trwy gatalydd ag anwedd dŵr i drosi'r CO yn CO2 (CO+H2O →CO2+H2) i gael nwy â chynnwys hydrogen o fwy nag 80%, ac yna ei wasgu i mewn i ddŵr i hydoddi CO2, ac yna tynnu'r CO sy'n weddill trwy hydoddiant sy'n cynnwys fformat cuprous (neu asetad cwpanog sy'n cynnwys amonia) O'i gymharu â chost cynhyrchu hydrogen pur is. ac mae ganddo allbwn mawr a mwy o offer. Defnyddir y dull hwn yn aml mewn planhigion synthesis amonia. Mae rhai hefyd yn syntheseiddio methanol o CO a H2, ac mae ychydig o leoedd yn defnyddio hydrogen llai pur gyda hydrogen 80% Defnyddir y nwy ar gyfer tanwydd hylif artiffisial. Defnyddir y dull hwn yn aml mewn Planhigion Arbrofol Cemegol Beijing a phlanhigion gwrtaith nitrogen bach mewn sawl man.
Cynhyrchu hydrogen o nwy synthetig a nwy naturiol o gracio thermol petrolewm
Mae sgil-gynnyrch cracio thermol petrolewm yn cynhyrchu llawer iawn o hydrogen, a ddefnyddir yn aml mewn hydrogeniad gasoline, hydrogen sy'n ofynnol gan blanhigion petrocemegol a gwrtaith. Mae'r dull hwn o gynhyrchu hydrogen yn cael ei fabwysiadu mewn llawer o wledydd yn y byd. Mae planhigion, canolfannau petrocemegol yn Bohai Oilfield, ac ati i gyd yn defnyddio'r dull hwn i gynhyrchu hydrogen.
Cynhyrchu Hydrogen Oergell Nwy Ffwrn Coke
Rhewi a gwasgu'r nwy popty golosg sydd wedi'i echdynnu'n rhagarweiniol i hylifo nwyon eraill a gadael hydrogen. Defnyddir y dull hwn mewn ychydig o leoedd.
Sgil-gynnyrch hydrogen electrolysis dŵr halen
Yn y diwydiant clor-alcali, cynhyrchir llawer iawn o hydrogen pur, a ddefnyddir ar gyfer synthesis asid hydroclorig, a gellir ei buro hefyd i gynhyrchu hydrogen cyffredin neu hydrogen pur. Er enghraifft, yr hydrogen a ddefnyddir yn yr ail blanhigyn cemegol yw sgil-gynnyrch heli electrolytig.
Sgil-gynhyrchion y diwydiant bragu
Pan ddefnyddir corn i eplesu aseton a bwtanol, gall mwy na 1/3 o'r hydrogen yn nwy gwastraff yr eplesydd gynhyrchu hydrogen cyffredin (uwch na 97%) ar ôl ei buro dro ar ôl tro, a gellir oeri'r hydrogen cyffredin i lai na -100 ° C gan nitrogen hylifol Yn y tiwb gel silica, gellir tynnu amhureddau (fel ychydig bach o N2) ymhellach i gynhyrchu hydrogen pur (mwy na 99.99%). Er enghraifft, mae Bragdy Beijing yn cynhyrchu'r hydrogen sgil-gynnyrch hwn, a ddefnyddir ar gyfer tanio cynhyrchion cwarts ac ar gyfer unedau allanol.
2. Pa fodd hydrogen hylif eu cludo a beth yw'r dulliau teithio
Ar hyn o bryd, mae dulliau cludo hydrogen hylif yn bennaf yn cynnwys y mathau canlynol:
Y cyntaf yw danfon tryciau tanc. Mae'r dull hwn yn defnyddio tryciau tanc a ddyluniwyd yn arbennig i drosglwyddo hydrogen hylif o'r gwneuthurwr i ffatri neu orsaf y defnyddiwr. Mae tryciau tanc fel arfer yn cael eu cynllunio gyda chregyn wedi'u hinswleiddio aml-haen i gadw tymheredd a phwysau hydrogen hylif yn sefydlog wrth eu cludo. Fodd bynnag, mae'r dull hwn yn gofyn am lawer o gost i adeiladu'r tancer ac mae'n agored i ffactorau megis damweiniau traffig a chyfyngiadau pellter.
Yr ail yw cyflenwi piblinellau. Mae'r dull hwn yn seiliedig ar system biblinell cyflenwi hydrogen hylif enfawr. Mae hydrogen hylif yn cael ei chwistrellu i'r system biblinell gan y ffatri gynhyrchu, ac yna'n cael ei gludo i ffatri'r defnyddiwr neu orsaf ail-lenwi hydrogen trwy biblinellau tanddaearol. Mae cludo piblinellau yn ffordd ddarbodus, effeithlon a diogel o gwrdd â chludiant dwysedd uchel o symiau mawr o hydrogen. Ond ar yr un pryd, mae cludiant piblinell yn gofyn am adeiladu seilwaith ar raddfa fawr, ac mae rhai risgiau, felly mae angen gwaith rheoli a chynnal a chadw llym i sicrhau ei ddiogelwch.
Y trydydd yw cludo llongau. Gellir cludo hydrogen hylif hefyd ar y môr i wahanol ranbarthau ledled y byd. Oherwydd dwysedd isel hydrogen hylif, mae angen cyfleusterau a thechnolegau storio a chludo arbennig ar gyfer cludo llongau i sicrhau sefydlogrwydd y llong a diogelwch hydrogen hylif. Gall cludo llongau ddiwallu anghenion cludiant pellter hir llawer iawn o hydrogen hylif, ond mae angen costau economaidd a thechnegol enfawr, a chydymffurfiaeth gaeth â rheoliadau diogelwch morwrol a chonfensiynau rhyngwladol.
3. A yw hydrogen hylif yn anodd ei gynhyrchu?
Mae'n anoddach ei gynhyrchu, ac mae'r anhawster yn y pwyntiau canlynol:
Mae'r tymheredd oeri yn isel, mae'r gallu oeri yn fawr, ac mae'r defnydd o ynni uned yn uchel;
Mae ortho-paraconversion hydrogen yn gwneud y gwaith sydd ei angen i hylifo hydrogen yn llawer mwy na gwaith methan, nitrogen, heliwm a nwyon eraill, ac mae'r gwres ortho-paraconversion yn cyfrif am tua 16% o'i waith hylifedd delfrydol;
Mae newid cyflym gwres penodol yn achosi i gyflymder sain hydrogen gynyddu'n gyflym gyda chynnydd tymheredd. Mae'r cyflymder sain uchel hwn yn gwneud i rotor yr ehangwr hydrogen straen uchel, gan wneud dylunio a gweithgynhyrchu'r ehangwr yn anodd iawn;
Ar dymheredd hydrogen hylif, mae amhureddau nwy eraill ac eithrio heliwm wedi solidoli (yn enwedig ocsigen solet), a all rwystro'r biblinell ac achosi ffrwydrad.
4. Beth yw diwydiannau cymhwyso hydrogen hylif?
Lle mae angen hydrogen, megis awyrofod, hedfan, cludiant, electroneg, meteleg, diwydiant cemegol, bwyd, gwydr, a hyd yn oed adrannau tanwydd sifil, gellir defnyddio hydrogen hylif. O ran meddygaeth hydrogen, gall hydrogen hylif meddygol ddarparu hydrogen ar gyfer peiriannau dŵr llawn hydrogen, cwpanau dŵr llawn hydrogen, a dyfeisiau amsugno hydrogen mewn mannau mawr. Ar hyn o bryd, y maes hydrogen hylif a ddefnyddir fwyaf yn fy ngwlad yw awyrofod.
Mae gwerth hydrogen hylif ym maes storio hydrogen yn cael ei amlygu'n bennaf yn yr agweddau canlynol. Yn gyntaf oll, mae angen cyfaint llai ar hydrogen hylif na hydrogen nwyol cyffredin, a all leihau lleoedd storio a chostau cludo yn fawr. Yn ail, mae hydrogen hylif yn fwy pur o ran ansawdd, yn wahanol i hydrogen nwyol, a fydd yn cynhyrchu amhureddau megis ocsigen a nitrogen, a fydd yn effeithio ar yr effaith defnydd terfynol. Mae datblygu hydrogen hylif ym maes storio a chludo hydrogen hefyd yn ffafriol i wella diwydiannu hydrogen ac ehangu ystod cymhwyso ynni hydrogen mewn sawl maes.
