1. 1 전해수에 수소 생산.
전해수에 수소를 생산하는 것은 현재 광범위하게 응용되고 성숙한 방법 중 하나이다. 물을 원료로 수소를 만드는 과정은 수소와 산소가 연소되어 물을 생성하는 과정이다.
과정을 거스르기 때문에 일정한 형태의 에너지만 제공하면 물이 분해될 수 있다. 전기 분해수를 제공하여 수소를 생산하는 효율은 일반적으로
75 ~ 85%, 그 공예는 단순하고 오염이 없지만 전력 소비량이 많기 때문에 그 응용은 어느 정도 제한을 받는다. 전기망봉곡차 전해수 수소는 에너지 저장 수단으로도 특징이 있다. 우리나라는 수력자원이 풍부하여 수력발전과 전해수를 이용하여 수소를 생산할 가능성이 있다. 태양열은 무궁무진하다. 그중에서도 광전기 수소 생산 방법을 태양열 수소 에너지 시스템이라고 하며, 외국에서는 이미 실험 연구를 전개하였다. 태양전지 에너지 변환 효율이 높아지고, 비용이 절감되고, 수명이 길어짐에 따라 수소 생산 전망은 헤아릴 수 없다. 한편 태양열, 풍력, 해양 에너지도 전기를 통해 수소를 생성하고 수소를 중간 에너지 전달체로 사용하여 변환된 에너지를 조절하고 저장함으로써 사용자의 에너지 공급을 더욱 유연하고 편리하게 할 수 있다. 전력 공급 시스템의 불필요한 전기는 전해수에 수소를 생산하여 에너지 저장 목적을 달성하는 데도 사용될 수 있다. 국내 각종 규모의 수전해 수소 생산 설비는 수백 대이지만, 모두 소형 전해 수소 생산 설비로, 그 목적은 수소를 에너지원이 아닌 원료로 만드는 것이다. 수소에너지 응용이 점차 확대됨에 따라 전해수에 수소를 생산하는 방법이 발전할 것이다.
1.2 화석 연료 수소 생산
석탄, 석유, 천연가스에 수소 생산이 현재 수소 생산의 주요 방법이다. 이 방법은 국내 기술이 성숙되어 이미 공업화 생산 설비를 건설하였다.
(1) 석탄 수소 생산
중국의 에너지 구조에서 석탄은 앞으로 오랫동안 주요 에너지가 될 것이다. 석탄의 이용 효율을 향상시키는 방법
환경오염을 줄이는 것은 지속적인 연구가 필요한 과제이며 석탄을 수소로 바꾸는 것이 그 방법 중 하나이다.
석탄에서 수소가스를 생산하는 방법은 주로 두 가지가 있다. 하나는 석탄의 캐러멜 (또는 고온건류) 이고, 다른 하나는 석탄의 기화이다. 코킹이란 석탄이 공기를 차단하는 조건 하에서 90-1000 C 에서 코크스를 만들고 부산물은 코크스 오븐 가스라는 것을 말한다. 화로가스의 구성은 55 ~ 60% (부피) 의 수소, 23 ~ 27% 의 메탄, 6 ~ 8% 의 일산화탄소를 함유하고 있다. 톤당 석탄은 300-350m3 가스를 얻을 수 있어 도시가스로 쓸 수 있다.
수소를 생산하는 원료이기도 합니다. 석탄 가스화는 석탄이 고온, 상압 또는 압력 하에서 가스화제와 반응하여 기체 제품으로 전환되는 것을 말한다. 기화
약제는 증기나 산소 (공기) 로, 기체 생산물에는 수소 등의 성분이 함유되어 있는데, 그 함량은 기화 방식에 따라 다르다. 우리나라는 중소형 수소 공장의 수가 많아 모두 석탄을 원료로 하고, 기화 후 수소 함유 가스를 암모니아 원료로 생산한다. 이것은 중국특색 수소 공급원을 얻는 방법입니다. OGI 고정층 가스화로를 채택하여 간헐적으로 조작하면 수가스를 생산할 수 있다. 이 장치는 투자가 적고 조작이 간단하며, 그 가스 제품은 주로 수소와 일산화탄소로 이루어져 있는데, 그 중 수소는 60% 이상에 달할 수 있으며, 변환 후 순수 수소를 만들 수 있다. 석탄 가스화를 이용하여 수소를 생산하면 설비 비용이 투자의 주요 부분을 차지한다. 석탄 지하 가스화 방법은 최근 수십 년 동안 줄곧 중시되어 왔다. 지하 가스화 기술에는 석탄이 있다
자원 활용률이 높아 지표 환경에 대한 피해를 줄이거나 피한다. 중국 광업 대학은 "긴 통로, 큰 중단" 을 개발하고 개선했다
지상 2 단 지하가스가스화는 수가스 신공예를 생산하는데, 수소 함량은 50% 이상이다. 이미 당산 유장에 공업시험 운행을 투입했는데, 닛산 수가스 5 만 m3 입니다. 전환과 변압 흡착 정화를 거치면 값싼 수소를 생산할 수 있어 국내에서 어느 정도 발전 전망이 있다. 우리나라는 석탄 수소 생산 기술을 장악하는 데 아주 좋은 기초가 있는데, 특히 중소형 암모니아 공장의 대량의 수소 생산 설비가 전국에 널리 퍼져 있어 앞으로 수소원을 공급하기 위한 조건을 만들었다. 중국이 자체 개발한 석탄 지하기화 생산수가스 값싼 수소를 얻는 공예가 이미 실현되었다.
단계적 성과는 발전 전망이 있어 주목할 만하다.
(2) 천연 가스 또는 경유를 원료로 하여 수소 생산.
이 방법에서는 촉매제의 존재 하에서 증기와의 반응과 전환을 통해 수소를 생산한다. 주로 다음과 같은 반응이 발생합니다.
CH4+H2O→CO+H2
일산화탄소 +H2O→ 이산화탄소+헤르츠
CnH2h+2+Nh2O→nCO+(Zh+l)HZ
반응은 800-820 ℃에서 진행되었다. 위의 반응에서 볼 수 있듯이, 일부 수소는 수증기에서 나온다. 이 방법으로 얻은 가스 그룹
우리나라에서는 수소 함량이 74% (부피비) 에 달할 수 있으며, 그 생산비용은 주로 원자재 가격에 달려 있다. 중국에서는 경유 가격이 높고, 가스 생산 비용이 비싸고, 응용이 제한되어 있다. 대부분의 대형 합성 암모니아와 메틸알코올 장치는 천연가스를 원료로 하여 수증기를 수소로 전환시키는 것을 촉진한다. 중국은이 분야에 있는 많은 효과적인 연구를 하 고 많은 산업 생산 장치를 건축 했다. 중국에서는 간헐적인 천연가스 증기 전환 공정을 개발하여 소형 암모니아 공장을 위한 원료를 생산했다. 이 방법은 초합금 변환로를 채택할 필요가 없고 설비 투자 비용이 낮다. 석유가스수소공예는 이미 매우 성숙했지만, 원료의 제한으로 인해 주로 화공 원료를 준비하는 데 쓰인다.
재료.
(3) 중유를 원료로 하여 부분 산화를 통해 수소를 준비한다.
중유 원료에는 석유가 심도 있게 가공된 후의 대기 감압 찌꺼기와 연료유가 포함되어 있다. 중유는 수증기와 산소와 반응하여 수소를 생산한다.
기체 제품. 일부 중유 연소는 변환된 흡열 반응에 열과 일정한 반응 온도를 제공한다. 이런 방법으로 생산된 수소 제품의 비용.
원자재 비용은 3 분의 1 정도이고 중유 가격은 낮기 때문에 사람들은 중시한다. 우리나라는 이미 대형 중유 부분 산화 수소 생산 설비를 건설하여 수소 원료를 생산하는 데 사용되었다.
1.3 바이오 수소 생산
바이오 매스 자원이 풍부하고 중요한 재생 가능 에너지입니다. 바이오매스는 기화와 미생물을 통해 수소를 생산할 수 있다.
(1) 바이오 매스 가스화 수소 생산
장작, 밀짚, 볏짚 등 바이오 매스 원료. 압력을 받고 성형한 다음 기화기 (또는 분해로) 에서 기화하거나 분해하여 수소 연료를 생산한다. 우리나라는 바이오매스 기화 기술의 연구 방면에서 이미 약간의 성과를 거두었다. 외국에서는 전환 기술의 향상으로 바이오매스 기화는 이미 물가스를 대규모로 생산할 수 있게 되었으며, 그 수소 함량도 크게 향상되었다.
(2) 미생물 수소 생산
미생물 수소 생산 기술도 사람들의 관심을 끌고 있다. 수소는 상온 상압에서 미생물의 효소 반응을 통해 생산될 수 있다. 생물량
수소 생산 미생물은 주로 화학 미생물과 광합성 미생물을 포함한다. 화학 영양 미생물에 속하는 것은 각종 발효 유형이다.
일부 엄격한 염산균과 겸성염산균) 발효 미생물은 수소를 처음 방출하는 기질은 각종 탄수화물, 단백질 등이다. 현재 사용 가능
탄수화물 발효수소 특허, 생성된 수소는 발전의 에너지로 쓰인다. 미세 조류와 같은 광합성 미생물
광합성 세균이 수소를 생산하는 과정은 광합성과 관련이 있으며, 이를 광합성산수소라고 한다.
1.4 기타 수소 생산 수소 생산
외국에서는 이미 황화수소에 수소 생산을 연구했다. 중국은 H25 자원이 풍부하다. 예를 들어 허베이 조란장 가스전에서 채굴된 천연가스는 H 90% 이상을 함유하고 있으며, 매장량이 수천만 톤에 달하는 귀중한 자원이다. 황화수소에서 수소를 생산하는 방법에는 여러 가지가 있다. 1990 년대에 중국은 각종 연구를 전개하였으며, 각종 연구 성과는 미래에 충분히 합리적으로 이용할 수 있는 귀중한 자원과 청정 에너지를 제공할 것이다.
화학 원료의 기초를 다지다.