Оглавление
Юрий Степанович Почанин. Водородное топливо. Производство, хранение, использование
Введение
Глава 1. Характеристика водорода и водородного топлива
Глава 2. Методы производства водорода
2.1. Паровая конверсия природного газа
2.1.1. Пиролиз метана
2.1.2. Производство метано-водородной смеси технологией адиабатической конверсией метана
2.2. Газификация угля
2.2.1. Процесс Лурги
2.2.2. Процесс Копперса-Тотцека
2.2.3. Процесс Винклера
2.2.4. Железо-паровой процесс
2.2.5. Процесс СО2-акцептор
2.3 Плазменная газификация угля
2.4. Термохимические циклы получения водорода
Глава 3. Промышленные способы очистки водорода
3.1. Способ короткоцикловой адсорбции
3.2. Очистка полимерными мембранами
3.3. Криогенный способ
3.4. Очистка неорганическими мембранами (Рd сплавами)
Глава 4. Получение водорода методом электролиза
4.1. Способ щелочного электролиза
4.2. Электролиз с твердым полимерным электролитом
4.3. Электролиз с твердым оксидным электролитом
Глава 5. Использование ядерной энергетики для получения водорода
Глава 6. Использование альтернативной энергетики для получения водорода
Глава 7. Водородные топливные элементы
Глава 8. Хранение водорода
8.1. Классификация методов хранения водорода
8.2. Физические методы хранения водорода
8.2.1. Наземные хранилищи газообразного водорода
8.2.2. Подземные хранилищи газа
8.2.3. Баллонное хранение водорода
8.2.4. Хранение жидкого водорода
8.3. Физико-химические методы хранения водорода
8.4. Химические методы хранения водорода
Глава 9. Транспортировка водорода
Глава 10. Использование водородного топлива
10.1. Использование на автомобильном легковом и грузовом транспорте
10.2. Использование в энергетике
10.3. Безопасность и техническое регулирование
Заключение
Литература
Отрывок из книги
Водоро́д – химический элемент периодической системы Менделеева с обозначением H и атомным номером 1, самый лёгкий из элементов периодической таблицы.
Водород – наиболее распространенный элемент во Вселенной, на долю водорода приходится около 92 % всех атомов (8 % составляют атомы гелия, доля всех остальных вместе взятых элементов – менее 0,1 %). Водород – основная составная часть звёзд и межзвёздного газа. В условиях звёздных температур (например, температура поверхности Солнца – 6000°С) и межзвёздного пространства, которое пронизано космическим излучением, этот элемент существует в виде отдельных атомов. В земной коре из каждых 100 атомов 15 приходится на водород. В плотной части земной коры (16 км), включая воду и атмосферу, содержится примерно 0,88 % (масс.) или 15,4 % (ат.) водорода. Солнце содержит 57 % (масс. водорода и 40 % гелия. При обычных температуре и давлении воздуха на Земле водород можно встретить в виде бесцветного двухатомного газа (H2). Однако, большая часть водорода на Земле содержится в органических соединениях (в связке с углеродом) и воде (H2O).
.....
Таблица 2.2. Компонентный состав входного природного газа и выходной метано-водородной смеси
Входящий продукт (природный газ) в основном состоит из метана (99 %). Выходящий продукт является смесью трех компонентов: водяного пара – 67,7 % (об.), водорода – 13,6 % (об.) и метана – 15 %. Повышенное содержание по сравнению с входящим продуктом имеют: диоксид углерода – 3,3 % и оксид углерода – 0,233 %. Однако при использовании МВС в качестве топливного газа выбросы СО2 и СО уменьшаются в полтора раза. Расчеты специалистов показали, что содержание водорода в МВС может изменяться от 0 до 44–48 % как путем изменения температуры нагрева парогазовой смеси, так и путем разбавления товарной МВС природным газом.
.....
