當前位置:首頁 » 服務存儲 » 氫存儲設計原則是什麼
擴展閱讀
webinf下怎麼引入js 2023-08-31 21:54:13
堡壘機怎麼打開web 2023-08-31 21:54:11

氫存儲設計原則是什麼

發布時間: 2023-08-26 04:44:24

⑴ 碳基儲氫材料的儲氫量的影響因素

影響儲氫合金吸除能力的因素有:角質層的厚薄、皮膚含水量、毛孔的狀態。

氣態存儲是對氫氣加壓,減小體積,以氣體形式儲存於特定容器中,根據壓力大小的不同,氣態儲存又可分為低壓儲存和高壓儲存。氫氣可以像天然氣一樣用低壓儲存,使用巨大的水密封儲槽。該方法適合大規模儲存氣體時使用。

由於氫的密度太低,應用不多。氣態高壓儲存是最普通和最直接的儲存方式,通過高壓閥的調節就可以直接將氫氣釋放出來。普通高壓氣態儲氫是一種應用廣泛、簡便易行的儲氫方式 ,而且成本低, 充放氣速度快 , 且在常溫下就可進行。

但其缺點是需要厚重的耐壓容器, 並要消耗較大的氫氣壓縮功, 存在氫氣易泄漏和容器爆破等不安全因素 。一個充氣壓力為 15 MPa 的標准高壓鋼瓶儲氫重量僅約為 1.0 %;供太空用的鈦瓶儲氫重量也僅為 5 % 。可見, 高壓鋼瓶儲氫的能量密度一般都比較低。

⑵ 氫氣存儲安全要求

對於氫氣來說,應按《GB4962-1985氫氣使用安全技術規程》
「5氫氣瓶的使用」,具體如下:
5.1因生產需要,必須在現場(室內)使用氣瓶,其數量不得超過5瓶,並應符合下列要求:
5.1.1室內必須通風良好,保證空氣中氫氣最高含量不超過1%(體積比)下同。
建築物頂部或外牆的上部設氣窗(樓)或排氣孔。排氣孔應朝向安全地帶,室內換氣次數每小時不得小於三次,事故通風每小時換氣次數不得小於七次。
5.1.2氫氣瓶與盛有易燃、易爆、可燃物質及氧化性氣體的容器和氣瓶的間距不應小於8米。
5.1.3與明火或普通電氣設備的間距不應小於10米。
5.1.4與空調裝置、空氣壓縮機和通風設備等吸風口的間距不應小於20米。
5.1.5與其他可燃性氣體貯存地點的間距不應小於20米。
5.1.6設有固定氣瓶的支架。
5.1.7多層建築內使用氣瓶,除生產特殊需要外,一般宜布置在頂層靠外牆處。
5.2使用氣瓶,禁止敲擊、碰撞;不得靠近熱源;夏季應防止曝曬。
5.3必須使用專用的減壓器,開啟時,操作者應站在閥口的側後方,動作要輕緩。
5.4閥門或減壓器泄漏時,不得繼續使用;閥門損壞時,嚴禁在瓶內有壓力的情況下更換閥門。
5.5瓶內氣體嚴禁用盡,應保留0.5公斤力/厘米^2以上的余壓。

⑶ 氫氣瓶存放國家標准

氫氣瓶儲存的標准以及注意事項。

氫氣瓶應儲存於陰涼、通風的庫房,庫溫不宜超過30℃,遠離火種、熱源。防止陽光直射。氫氣瓶應與氧氣、壓縮空氣、鹵素(氟、氯、溴)、氧化劑等分開存放,切忌混儲混運。

庫房應採用防爆型電器,配備相應品種和數量的消防器材。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。搬運和使用時輕裝輕卸,禁止敲擊、碰撞。

氫氣瓶,必須按規定每3年檢驗一次,超期未檢的氣瓶嚴禁充裝和使用。必須專瓶專用,不得挪用及代用。氫氣瓶塗深綠色油漆,禁止擅自更改氣瓶的顏色標記和鋼印。使用前要認真核對氣瓶的顏色標記和鋼印,以防誤用。

因生產需要,必須在現場(室內)使用氫氣瓶,其數量不得超過5瓶,且室內必須通風良好,保證空氣中氫氣最高含量不超過1%(體積比)。

建築物頂部或外牆的上部設氣窗或排氣孔。排氣孔應朝向安全地帶,室內換氣次數每小時不得少於3次,事故通風每小時換氣次數不得少於7次。

室內氫氣瓶與盛有易燃、易爆、可燃物質及氧化性氣體的容器和氣瓶的間距不應小於8米。與明火或普通電氣設備的間距不應小於10米。與空調裝置、空氣壓縮機和通風設備等吸風口的間距不應小於20米。與其他可燃性氣體貯存地點的間距不應小於20米。

要設有固定氫氣瓶的支架。多層建築內使用氣瓶,除生產特殊需要外,一般宜布置在頂層靠外牆處。閥門或減壓器泄漏時,不得繼續使用。閥門損壞時,嚴禁帶壓更換閥門。瓶內氣體嚴禁用盡,應保留0.05兆帕以上的余壓。

若氫氣泄漏或爆炸,應立即切斷氣源。若不能立即切斷氣源,則不允許熄滅正在燃燒的氣體。可能的話先冷卻氣瓶並將氣瓶從火場移至空曠處。氫火焰不易察覺,救護人員要防止外露皮膚燒傷。

⑷ 酸性化學品與鹼性化學品怎麼儲存

危險化學品的儲存方式與原則

1 儲存方式 危險化學品儲存方式分為隔離儲存、隔開儲存、分離儲存三種。1.1 隔離儲存 同一房間或同一區域內,不同的物料之間分開一定距離,非禁忌物料間用通道保持空間的儲存方式。 這里所述的禁忌物料是指化學性質相抵觸或滅火方法不同的化學物料,詳見本章第6節相關內容。1.2 隔開儲存 在同一建築或同一區域內,用隔板或
1 儲存方式
危險化學品儲存方式分為隔離儲存、隔開儲存、分離儲存三種。
1.1 隔離儲存
同一房間或同一區域內,不同的物料之間分開一定距離,非禁忌物料間用通道保持空間的儲存方式。
這里所述的禁忌物料是指化學性質相抵觸或滅火方法不同的化學物料,詳見本章第6節相關內容。
1.2 隔開儲存
在同一建築或同一區域內,用隔板或牆將其與禁忌物料分離開的儲存方式。
1.3 分離儲存
儲存在不同的建築物或遠離所有建築的外部區域內的儲存方式。
2 分類儲存的原則
根據危險化學品的性能分區、分類、分庫儲存,各類危險化學品不得與禁忌物料混合儲存。
3 分類存放的基本要求
3.1 壓縮、液化氣體
(1)壓縮、液化氣體之間:可燃氣體與氧化性(助燃)氣體應隔離存放。
(2)壓縮、液化氣體與自燃、遇濕易燃等物品之間:劇毒、可燃、氧化性(助燃)氣體均不得與甲類自燃物品同庫儲存和配裝;與乙類自燃物品、遇水易燃物品(滅火方法不同)應隔離存放和配裝;可燃液體、固體與劇毒、氧化性氣體不得同庫儲存和配裝。
(3)壓縮、液化氣體與腐蝕性物品之間:劇毒氣體、可燃氣體不得與硝酸、硫酸等強酸配裝和同庫儲存,與氧化(助燃)氣體、不燃氣體應隔離儲存和配裝。
(4)氧氣瓶及氧氣空瓶不得與油脂及含油物質、易燃物同庫儲存和配裝。
3.2 易燃液體
易燃液體不僅本身易燃,且都具有一定的毒性,原則上應單獨存放。因各種條件的限制,不得不與其他各類的危險化學品同庫儲存時,應遵守如下原則:
(1)與腐蝕性物品過氧化氫及硝酸等強酸不可同庫儲存,如量甚少時,也應隔離存放,並保持2m以上的間距。
(2)含水的易燃液體和需要加水存放或運輸的易燃液體,不得與遇濕易燃物品同庫儲存。
3.3 遇濕易燃物品
(1)遇濕易燃物品與氧化劑不可同庫存放。遇濕易燃物品是還原劑,遇氧化劑會劇烈反應,發生著火和爆炸。
(2)遇濕易燃物品與腐蝕性物品之間:因為過氧化氫、硝酸等強酸都具有較強的鹼性,與遇水燃燒物品接觸會立即著火或爆炸,且過氧化氫中含有的水會引起遇濕易燃物品的著火爆炸,因而不得同庫存放。與鹽酸、甲酸、醋酸和含水腐蝕品(如液鹼)等,亦應隔離存放。
(3)遇濕易燃物品之間:活潑金屬及其氫化物可同庫存放;電石受潮後產生大量乙炔氣,其包裝易發生爆破,應單獨存放。
3.4 氧化劑和有機過氧化物
(1)氧化劑與壓縮氣體和液化氣體。甲類氧化劑與易燃或劇毒氣體不可同庫儲存,因為甲類氧化劑的氧化能力強,與劇毒氣體或易燃氣體接觸容易引起燃燒或鋼瓶爆炸。特別是劇毒易燃氣體鋼瓶,其爆炸後放出毒氣,施救困難,會造成大量人員中毒。例如,過氧化鈉遇氯氣會生成Cl2O,Cl2O極易爆炸,分解為氧和氯,反應式如下

乙類氧化劑與壓縮和液化氣體可隔離儲存,即保持2m以上的間距,但與惰性氣體可同庫儲存。
(2)氧化劑與毒害品。無機氧化劑與毒害品應隔離儲存。有機氧化劑與毒害品可同庫隔離儲存,但與有可燃性的毒害品不可同庫儲存。毒害品大多是有機物,與無機氧化劑接觸能引起燃燒。無機劇毒品中有些易被氧化,氧化後具有爆炸性,或者會變成劇毒物質。氰化鈉、氰化鉀及其他氰化物,與氯酸鹽或亞硝酸鹽混合後能發生爆炸。
(3)氧化劑與腐蝕性物品。漂白粉不得與無機氧化劑同庫儲存。硝酸鹽與硝酸、發煙硝酸可同庫儲存,但不得與硫酸、發煙硫酸、氯磺酸同庫儲存。其他無機氧化劑與硝酸、硫酸、發煙硫酸、氯磺酸等均不得同庫儲存。
3.5 毒害品
(1)無機毒害品與無機氧化劑之間、固體有機毒害品與硝酸的有機衍生物之間應隔離存放。
(2)無機毒害品與氧化性(助燃)氣體應隔離存放,與不燃氣體可同庫存放;有機毒害品與不燃氣體應隔離存放。
(3)液體有機毒害品與易燃液體可隔離後存放。
(4)有機毒害品的固體與液體之間,以及與無機毒害品之間均應隔離後存放;有機毒害品的液體與液體之間、固體與固體之間,無機的劇毒品與有毒品之間均可同庫儲存。
(5)其他各類物品均不可同庫存放。
3.6 腐蝕性物品
腐蝕性物品與其他各類物品之間、腐蝕性物品中的有機與無機腐蝕品之間、酸性與鹼性物品之間、可燃液體與可燃固體之間,一般都應單獨倉間存放,不可混儲。
(1)腐蝕性物品之間。無機鹼性腐蝕品與有機鹼性腐蝕品之間,其他無機腐蝕品與其他有機腐蝕品之間可隔離後存放。
(2)腐蝕性物品與可燃液體之間。有機酸性腐蝕品與乙類可燃液體之間可隔離後儲存,有機鹼性腐蝕品與可燃液體之間可同庫儲存,但堆垛須間隔2m以上。
危險化學品品種繁多、性能復雜,儲存時應按照分區、分類、分段專倉專儲的原則,定品種、定數量、定庫房、定人員(即「四定」)進行保管。小型庫應分類、分間、分堆存放。性能相互抵觸、滅火方法不同的物品,烈性危險化學品和其他一般危險化學品,應分別儲存。
危險化學品的分類存放是一個十分復雜的問題,物品能否同庫存放或隔離存放,或分倉存放,與物品的性質、量的多少、儲存條件和包裝的好壞、存放時間的長短等有關。因此,在分類存放時,以上因素都應考慮。
各類倉庫性質不同,存放要求也不盡相同。例如,國家大型專門危險化學品倉庫與企事業單位附屬的小型危險化學品倉庫不同,與醫院、學校、科研單位做化學試驗或醫療用的小型試劑存放庫就不同;正規建設的防潮、隔熱的低溫庫房與簡易小庫房不同;各種嚴格的十分嚴密的內外包裝和簡易的小包裝也不一樣,如嚴密包裝並有氮保護的電石桶的存放,與簡易開口包裝的電石桶的存放不能同樣對待,應根據不同情況,綜合分析其危險程度,確定如何分類存放的要求。
一般來講,凡屬商業、物資部門或大型企業存量較大的危險化學品倉庫,應按《物資技術保管規程》中的「危險化學品混存互抵表」執行。對於小型危險化學品倉庫,可參照「常用危險化學品儲存禁忌物配存表」執行。科研單位、學校、醫院等供化學試驗或醫療用的危險化學品試劑和葯劑,應設專門的儲藏室,儲藏室的面積不得超過20m²。
儲藏櫃應根據具體情況建造,每隻櫃的總儲量不應超過200kg。儲藏室和儲藏櫃應以儲存性質相同的物品為主。對性能相互抵觸或滅火方法不同的危險化學品(爆炸品除外),如果包裝堅固、封口嚴密、數量又較少的,可允許同室或同櫃分格存放。
--------------------------------------
危險化學品如何倉庫儲存?劇毒化學品如何儲存?

1、庫房的建築設計必須符合《建築設計防火規范》(GBJ16-87)、《倉庫防火安全管理規則》(1990年3月23日公安部第6號令)、《爆炸和火災環境電力裝置設計規范》(GB50058-92)《建築物防雷設計規范》(GB50057-94)和《石油化工企業設計防火規范》(GB50160-92)等法規和標準的規定。

2、倉庫配備足夠的與危險化學品性質相適應的消防器材,並由專人維護和保養。

3、危險化學品必須分類、分垛儲存,每垛佔地面積小於100m2,垛與垛間距大於1m,垛與牆間距大於0.5m,垛與梁、柱間距大於0.3m,主要信道的寬度大於2m。

4、在倉庫堆垛設立明顯的防火等級標志,出入口和通向消防設施的道路應保持暢通。

5、危險化學品倉管部門根據物品的危險性,為保管員配備必要的防護用品、器具。

6、危險化學品入庫時,保管員應按入庫驗收標准進行檢查、驗收、登記,嚴格核對和檢驗物品的名稱、規格、案例標簽、質量、數量、包裝。物品經檢驗合格方可入庫。無產地、品牌、安全標簽和產品合格證的物品不得入庫。

7、危險化學品發放,應嚴格執行發放管理制度。倉庫主管負責人應經常檢查核准。

8、易燃、易爆危險化學品倉庫要採取杜絕火種的安全措施。經指批准進入倉庫的機動車輛必須安裝阻火器,作業人使用的工具、防護用品應符合防爆要求。

9、加強對防爆電氣設備、避雷、靜電導除設施的管理,選用經國家指定的防爆檢驗單位檢驗合格的防爆電氣產品。

10、易燃、易爆品倉庫內的各種安全設施,必須經常檢查、定期校驗、保持完好狀態,做好記錄。

11、儲存易燃和可燃物品的倉庫、堆垛附近,不準私自動火作業,如因特殊需要,應由倉庫負責人上報,經企業有關負責人指認,採取安全措施後才能進行上述作業。作業結束後,檢查確無火種,才可離開現場。

12、物品儲存嚴格執行危險化學品的配裝規定,對不可配裝的危險物品必須嚴格隔離。

劇毒化學品如何儲存?

貯存方式化學危險品貯存方式分為三種:

a.隔離貯存;

b.隔開貯存;

c.分離貯存。

貯存場所的要求

1 貯存化學危險品的建築物不得有地下室或其他地下建築,其耐火等級、層數、佔地面積、安全疏散和防火間距,應符合國家有關規定。

2 貯存地點及建築結構的設置,除了應符合國家的有關規定外,還應考慮對周圍環境和居民的影響。

3 貯存場所的電氣安裝

1 化學危險品貯存建築物、場所消防用電設備應能充分滿足消防用電的需要;並符合GBJ16第十章第一節的有關規定。

2 化學危險品貯存區域或建築物內輸配電線路、燈具、火災事故照明和疏散指示標志,都應符合安全要求。

3 貯存易燃、易爆化學危險品的建築,必須安裝避雷設備。

貯存場所通風或溫度調節

1 貯存化學危險品的建築必須安裝通風設備,並注意設備的防護措施。

2 貯存化學危險品的建築通排風系統應設有導除靜電的接地裝置。

3 通風管應採用非燃燒材料製作。

4 通風管道不宜穿過防火牆等防火分隔物,如必須穿過時應用非燃燒材料分隔。

5 貯存化學危險品建築採暖的熱媒溫度不應過高,熱水採暖不應超過80℃,不得使用蒸汽採暖和機械採暖。

6 採暖管道和設備的保溫材料,必須採用非燃燒材料。

化學危險品的養護

1 化學危險品入庫時,應嚴格檢驗物品質量、數量、包裝情況、有無泄漏。

2 化學危險品入庫後應採取適當的養護措施,在貯存期內,定期檢查,發現其品質變化、包裝破損、滲漏、穩定劑短缺等,應及時處理。

3 庫房溫度、濕度應嚴格控制、經常檢查,發現變化及時調整。

消防措施

1 根據危險品特性和倉庫條件,必須配置相應的消防設備、設施和滅火葯劑。並配備經過培訓的兼職和專職的消防人員。

2 貯存化學危險品建築物內應根據倉庫條件安裝自動監測和火災報警系統。

3 貯存化學危險品的建築物內,如條件允許,應安裝滅火噴淋系統(遇水燃燒化學危險品,不可用水撲救的火災除外),其噴淋強度和供水時間如下:噴淋強度 15 L /(min•m2); 持續時間 90min。

⑸ 氫氣儲存困難

車用氫氣存儲系統目標: IEA: 質量儲氫容量>8%; 體積容量>81kg(H8)/m8 DOE : >8.8%, > 88kg(H8)/m8 氫能汽車商業化的障礙是成本高,高在氫氣的儲存 液氫和高壓氣氫不是商業化氫能汽車-安全性和成本

⑹ 存儲氫氣的方式有哪些

氫能體系主要包括氫的生產、儲存和運輸、應用3個環節。而氫能的儲存是關鍵,也是目前氫能應用的主要技術障礙。大家知道,所有元素中氫的重量最輕,在標准狀態下,它的密度為0.0899克/升,為水的密度的萬分之一。在-252.7℃ 時,可以為液體,密度70克/升,僅為水的1/15。所以氫氣可以儲存,但是很難高密度儲存。

氫氣輸送也是氫能利用的重要環節。一般而言,氫氣生產廠和用戶會有一定的距離,這就存在氫氣輸送的需求。按照氫在輸運時所處狀態的不同,可以分為氣氫輸送、液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。

高壓氣態儲存

氣態氫可儲存在地下倉庫里,也可裝入鋼瓶中。為了提高其儲存空間利用率,必須將氫氣進行壓縮,盡可能使氫氣的體積變小,因此就需要對氫氣施加壓力,為此需消耗較多的壓縮功。氫氣重量很輕,即使體積縮小、密度增大,重量仍然如此。一般情況下,一個充氣壓力為20兆帕的高壓鋼瓶儲氫重量只佔總重量的1.6%,供太空用的鈦瓶儲氫重量也僅為總重量的5%。

為提高儲氫量,目前科技工作者們正在研究一種微孔結構的儲氫裝置,它是一種微型球床。微型球的球壁非常薄,最薄的只有1微米。微型球充滿了非常小的小孔,最小的小孔直徑只有10微米左右,氫氣就儲存在這些小孔中。微型球可用塑料、玻璃、陶瓷或金屬製造。

高壓氣態儲存是最普遍、最直接的方式,通過減壓閥的調節就可以直接將氫氣釋放出來。但是它也存在著一定的不足,即能耗較高。

低溫液化儲存

隨著溫度的變化,氫氣的形態也會發生變化。將氫氣降溫,當冷卻到-253℃時,氫氣就會發生形態上的變化,由氣態變成液態,也就是液氫。然後,再將液氫儲存在高真空的絕熱容器中,在恆定的低溫下,液氫就會一直保持這種狀態,不再發生變化。這種液氫儲存工藝已經用於宇航中。這種儲存方式成本較高,安全技術也比較復雜,不適合廣泛應用。低溫儲存液氫的關鍵就在於儲存容器,因此高度絕熱的儲氫容器是目前研究的重點。

現在一種間壁間充滿中孔微珠的絕熱容器已經問世。這種二氧化硅的微珠直徑在30~150微米,中間是空心的,壁厚只有1~5微米,在部分微珠上鍍上厚度為1微米的鋁。由於這種微珠導熱系數極小,其顆粒又非常細,可以完全抑制顆粒間的對流換熱;將3%~5%的鍍鋁微珠混入不鍍鋁的微珠當中,可以有效地切斷輻射傳熱。這種新型的熱絕緣容器不需抽真空,其絕熱效果遠優於普通高真空的絕熱容器,是一種比較理想的液氫儲存罐,美國宇航局已廣泛採用這種新型的儲氫容器。

在生產實踐中,採用液氫儲存必須先制備液氫,將氣態氫變成液態氫。生產液氫一般可採用3種液化循環方式,其中,帶膨脹機的循環效率最高,在大型氫液化裝置上被廣泛採用;節流循環方式效率不高,但流程簡單,運行可靠,所以在小型氫液化裝置中應用較多;氦製冷氫液化循環消除了高壓氫的危險,運轉安全可靠,但氦製冷系統設備復雜,因此在氫液化中應用不多。

金屬氫化物儲存

曾經有這樣一件奇怪的事情:在一間部隊的營房裡,史密斯中士把彎曲的鎳鈦合金絲拉直,放到工作台上,轉過身忙別的事情。過了一會兒,等他再回到檯子邊,看到剛才拉直的鎳鈦合金絲又變成原來彎曲的形狀了,史密斯中士對此感到很奇怪。

發現這種現象的不僅僅是史密斯中士,巴克勒教授也發現了這種現象。他發現被他拉直的鎳鈦合金絲又恢復到原來彎曲的形狀了。為什麼會這樣呢?巴克勒教授走到鎳鈦合金絲的旁邊,看到周圍並沒有什麼異常,他再試了一下看看是不是磁場作用的結果,可是經過檢測,周圍根本沒有磁場。這到底是什麼原因呢?當他無意中用手摸了摸放金屬的檯子,發現檯子很燙,難道是熱量在作怪嗎?巴克勒教授決定親自試一試。他把鎳鈦合金絲一根一根地拉直,然後又把它們放到檯子上,結果和剛才一樣。他又將這些鎳合金絲拉直放到另外一個地方,這些金屬並沒有彎曲,還保持原來的樣子。也就是說,放在高溫地方的鎳鈦合金絲會恢復到原來彎曲的樣子,而放在其他地方的鎳鈦合金絲沒有改變形狀。巴克勒教授從而發現了一個非常重要的科學現象,即合金在上升到一定溫度的時候,它會恢復到原來彎曲的狀態。巴克勒教授由此得到一個結論:鎳鈦合金具有記憶力。鎳鈦合金具有記憶力,那麼其他金屬有沒有記憶力呢?巴克勒教授並沒有淺嘗輒止,放過對其他事物研究的機會。他做了許多實驗,最後他發現合金大都具有記憶力。

根據合金的這一特性,近年來,一種新型簡便的儲氫方法應運而生,即利用儲氫合金(金屬氫化物)來儲存氫氣。這是一種金屬與氫反應生成金屬氫化物而將氫儲存和固定的技術。氫可以和許多金屬或合金化合之後形成金屬氫化物,它們在一定溫度和壓力下會大量吸收氫而生成金屬氫化物。而反應又有很好的可逆性,適當升高溫度和減小壓力即可發生逆反應,釋放出氫氣。金屬氫化物儲存,使氫氣跟能夠氫化的金屬或合金相化合,以固體金屬氫化物的形式儲存起來。金屬儲氫自20世紀70年代開始就受到了重視。

儲氫合金具有很強的儲氫能力。單位體積儲氫的密度,是相同溫度、壓力條件下氣態氫的1000倍,也就是說,相當於儲存了1000個大氣壓的高壓氫氣。儲氫合金都是固體,需要用氫時通過加熱或減壓將儲存於其中的氫釋放出來,因此是一種極其簡便易行的理想儲氫方法。目前研究發展中的儲氫合金主要有鈦系儲氫合金、鋯系儲氫合金、鐵系儲氫合金以及稀土系儲氫合金。

儲氫合金具有高強的本領,不僅具有儲存氫氣的功能,而且還能夠採暖和製冷。炎熱的夏天,太陽光照射在儲氫合金上,在陽光熱量的作用下,它便吸熱放出氫氣,將氫氣儲存在氫氣瓶里。吸熱使周圍空氣溫度降低,起到空調製冷的效果。到了寒冷的冬天,儲氫合金又吸收夏天所儲存的氫氣,放出熱量,這些熱量就可以供取暖了。利用這種放熱—吸熱循環可進行熱的儲存和傳輸,製造製冷或採暖設備。此外,儲氫合金還可以用於提純和回收氫氣,它可將氫氣提純到很高的純度。採用儲氫合金,可以以很低的成本獲得純度高於99.9999%的超純氫。

儲氫合金的飛速發展,給氫氣的利用開辟了一條廣闊的道路。目前我國已研製成功了一種氫能汽車,它使用儲氫材料90千克就可以連續行駛40千米,時速超過50千米。

碳材料儲存

碳材料儲氫也是一種重要的儲氫途徑。做儲氫介質的碳材料主要有高比表面積活性炭、石墨納米纖維和碳納米管。由於材料內孔徑的大小及分布不同,這三類碳材料的儲氫機理也有區別。活性炭儲氫的研究始於20世紀70年代末,該材料儲氫面臨最大的技術難點是氫氣需先預冷吸氫量才有明顯的增長,且由於活性炭孔徑分布較為雜亂,氫的解吸速度和可利用容積比例均受影響。碳納米材料是一種新型儲氫材料,如果選用合適催化劑,優化調整工藝過程參數,可使其結構更適宜氫的吸收和脫附,用它做氫動力系統的儲氫介質有很好的前景。

石墨納米纖維來自含碳化合物,由含碳化合物經所選金屬顆粒催化分解產生,主要形狀有管狀、飛魚骨狀、層狀。其中,飛魚骨狀的石墨納米纖維吸氫量最高。

碳納米管可以分為單壁碳納米管和多壁碳納米管,主要由碳通過電弧放電法和熱分解催化法製得。電弧放電法製得的碳納米管通常比較長,結晶性能比較好,但純化較困難。而用催化法製得的碳納米管,管徑大小比較容易調節,純化也比較容易,但結晶性能要比電弧放電法制備的差一些。

碳納米管的孔徑分布比石墨納米纖維的孔徑分布更為有序,選用合適的金屬催化顆粒和晶狀促長劑,就能夠比較容易地控制管徑的大小及管口的朝向。微孔中加入催化金屬顆粒和促長劑,可增加碳納米管強度,並使表面微孔更適宜氫分子的儲存。知識點