深冷常压液氨储存系统的环境影响

Storage of liquid ammonia in cryogenic,flat bottomed tanks at atmospheric pressure presently is a preferred method for large scale ammonia plants and port storage facilities,and is also considered to be safest method.This paper discusses the process flow,operating maintenance of such ammonia storage

大型地下深冷双壳储罐在国内应用的探索

With highly increased of LNG using in China, we now have the example with low temperature storage tank in Korea hereinafter,to have a preliminary research for its main structure and relative layout.

水合物储氢技术的研究进展

氢能开发与利用的关键在于氢气的储存.目前现存的储氢技术和材料没有一种能满足工业实用的要求,作为一种新型的储氢材料,氢气水合物以其特有的优点被认为是一种比较理想的储氢材料.介绍了氢气水合物的特性,综述了水合物储氢技术的发现、发展、研究现状及优缺点.水合物储氢技术的关键在于使其生成条件更容易实现,最终达到提高水合物中储氢量的目的.由于在低温下生成氢气水合物的压力不需太高,因此低温制冷技术可以为氢气水合物的研制提供技术支持.

镁基复合储氢材料的研究进展

金属镁具有储氢密度大、价格低廉、资源丰富等优点,是当前最有发展前景的储氢材料之一,但其动力学性能差,需要高温才能吸收和放出氢气.为了改善其储氢性能,除制备镁基合金外,利用机械球磨法制备镁基复合储氢材料也得到了广泛研究.对目前制备的镁基复合储氢材料进行了分类,并分别介绍了各类的研究进展.

以重整气为燃料气的PEMFC电堆性能

与使用氢气为燃料气相比,以重整气作为质子交换膜燃料电池的燃料气可以避免氢气储存与运输的不便,更可以增加PEMFC的适用场合和范围.研究了常压与加压条件下重整气中N_2和CO_2组分对PEMFC电堆的影响,结果表明N_2和CO_2主要是降低了H_2的分压,对电池性能影响较小.针对CO组分,研究比较了阳极注氧和外部净化对电池抗CO能力的影响,结果表明这两种方法都有明显的抗CO效果,相比之下外净化的效果更佳.同时,考察了电堆在重整气氛围下的稳定性,进行了1 500 h的寿命实验,实验结果显示电压衰减速度为19.21 μV/h.

液氢贮存及使用中安全监测技术的研究

研制了一套新的氢气检漏、浓度监测与超安全浓度自动报警系统.系统采用了新研制的QJC-1防爆型氢敏传感器,并应用先进的MCS-96系列的单片微机,组成一个多通道、多功能的智能系统.可远距离监测0.001%～2%的氢气浓度.通过宇航动力试验现场的多次使用,取得了良好的效果,系统工作稳定可靠,具有广泛推广使用的价值.

多壁碳纳米管的改性及其储氢性能研究

考察了空气处理、混酸处理、 H2O2处理和等离子体活化等化学改性和多种活性金属修饰对碳纳米管储氢性能的影响,采用TPD-H2评价装置测试了不同样品吸附的氢气在程序升温后的脱附情况,用峰面积和氢气的校正因子计算出样品吸附氢气的体积,从而计算出碳纳米管的储氢容量.实验结果表明,化学改性和金属修饰均能明显提高碳纳米管的储氢性能,其中经过混合酸和H2O2化学处理并负载质量分数为20%Ni的碳纳米管,在常温常压下的氢气储存的质量分数达到2.55%,比未做任何处理的碳纳米管的储氢容量提高了7倍.

球磨时间对镁碳复合储氢材料结构和性能的影响

采用氢气气氛中高能球磨反应法,制备了40Mg60C镁碳复合储氢材料,研究了球磨时间对材料粒度、晶体结构和放氢性能的影响.结果表明,球磨2h材料的粒度即可达纳米级,约10～20nm,球磨时间再延长,材料团聚程度加重;球磨2h的材料为纳米晶和非晶结构,当球磨时间增加到4h时,材料几乎成为非晶结构;球磨时间4h时,材料储氢量已趋于饱和,最大放氢量为3.15%(质量分数);材料放氢温度随球磨时间的增加而降低,球磨5h材料的初始放氢温度和放氢峰温降为275.18和314.94℃.

防城港电厂一期工程贮氢罐爆炸事故后果分析与预测

广西防城港电厂一期工程制氢站设有4个13.9 m3贮氢罐,由于氢气属易燃易爆气体,为了避免贮氢罐爆炸造成的财产损失和人员伤亡,文章采用物理、化学爆炸模型对贮氢罐爆炸的事故后果进行分析、预测,为贮氢罐安全管理提供参考依据.

纳米碳管储能的化学原理与储存容量研究

通过在大温度、压力范围内系统地测定氢在纳米碳管粉末与压片上的吸附等温线和对所得等温线的理论分析,计算出吸附热,并用超临界气体的吸附模型充分地描述了氢在纳米碳管上的吸附行为,证明纳米碳管储氢的原理是超临界吸附;比表面积和储气温度控制着储气容量.甲烷在干纳米碳管上的吸附机理与氢气相同,但在湿纳米碳管中的存储机理在于甲烷水合物的生成,因此孔容控制储气容量.单位质量多壁管的湿储容量是干储容量的5.1倍 ,单壁管可能产生更大的增强存储作用.

配位聚合物{[Cu2(nbdo)2·(H2O)2]·2(H2O)}n的热稳定性以及荧光性能和储氢性能

合成了一种新的以柔性羧酸为配体的铜配位聚合物,考察了其热稳定性能、荧光性能及储氢能力. 结果表明,配体2-硝基-苯-1,4-二(氧乙酸)表现出较好的柔韧性;该结构在温度低于541 K的环境中比较稳定,当温度高于541 K迅速发生分解并伴随着轻微的爆轰. 配合物的荧光光谱与配体的相比有所蓝移. 与此同时,该配合物的储氢能力随着氢气压力的增加而提高;当氢气压力为5.0 MPa时储氢能力可达0.42%.

硫化氢贮罐残余气体的处理

随着南京化学工业有限公司300kt/a合成氨制氢原料路红的转换--由沥青改为烟煤,副产硫化氢制酸的量将由原先的6.3kt/a增至15kt/a,现有的18kt/a硫化氢制酸装置能力将不能满足技改后的合成氨生产需求.

环戊烷-氢气水合物形成过程研究

利用定容恒温法研究了两种体系(1)氢气-环戊烷-水混合液体系;(2)氢气-环戊烷水合物颗粒体系(两种体系中环戊烷与水的摩尔比均为1:17)在2.0 ℃、10～18 MPa下环戊烷-氢气水合物的形成特性,比较了两种体系中水合物的形成过程,并计算了储氢量(氢气在水合物中的质量分数).实验结果表明,在上述条件下,不同体系中环戊烷-氢气水合物的形成速率不同,在氢气-环戊烷水合物颗粒体系中水合物的形成速率相对较快,且在同等条件下储氢量也大,最大储氢量为0.27%.两种体系中形成的环戊烷-氢气水合物的储氢量均随初始压力的升高而增加.最后分析了两种体系中环戊烷-氢气水合物的形成机理.

高密度储氢材料的研究进展

氢是一种清洁的燃料,氢能被公认为人类未来的理想能源,而氢能的利用最关键的环节就是氢能的储存.氢的储存是氢能现阶段开发和利用的瓶颈.氢的储存方法有高压气态储存、低温液态储存和固态储存等3种,其中高压气态储存或低温液态储存不能满足将来的储氢目标.固态储氢是通过化学或物理吸附将氢气储存于固态材料中,其能量密度高且安全性好,被认为是最有发展前景的一种氢气储存方式.目前该领域的研究取得了一些阶段性的成果,虽然目前发展的各种材料都有不易克服的缺点,但储氢材料的前景还是十分广阔的.高密度储氢材料由轻元素构成,包括铝氢化物、硼氢化物、氨基氢化物、氨硼烷等,理论储氢质量分数均达到5%以上.简述了氢能的优势及储存

天然纳米矿物原位复合碳纳米管及其吸氢性能

以C2H2作为碳源,Co作为催化剂,在750℃条件下,采用化学气相沉积法在坡缕缟石矿物上成功地生长了碳纳米管,在同样生长条件下直接以锰结核粉末作为催化剂也成功地在锰结核矿粉上生长了碳管,制备出了两种碳管-矿物复合材料.在室温中压下,测试了该复合材料的气态储氢能力,发现这些碳管原位复合矿物材料在吸氢方面的能力与矿物的结构和含量相关.提高坡缕缟石中棒状晶体结构矿物的含量和保持锰结核高温结构稳定可以进一步提高这些原位复合材料的吸氢能力.储氢前氦气高温处理可以加速氢气在样品中的吸附速度,但对其吸附氢气的能力略有负面影响.

多功能全多层高压氢气储罐的安全可靠性分析

随着氢燃料电池汽车的发展,国际上正在兴起加氢站建设的高潮.我国也将在上海、北京等地建设数座采用高压储氢的加氢站.高压储氢容器是加氢站的关键设备.从多功能全多层高压氢气储罐结构特点、失效形式和设计思想等方面出发,结合钢带错绕式压力容器的发展简史,通过与无缝高压氢气储罐的综合对比分析,阐述多功能全多层高压氢气储罐的安全性、经济性和可靠性.

机械合金化La-Mg-Ni系三元储氢合金的性能

采用机械合金化制备了La-Mg-Ni系三元储氢材料,并对其热力学、动力学进行了研究,该材料具有很好的活性和较高的储氢量, 在553 K时储氢量达到5.23%(质量百分数).在3.0 MPa氢气压力和423 K~573 K之间的条件下,可以在1 min之内完成饱和吸氢量的90%以上.采用XRD衍射、SEM对材料的物相和形貌进行分析和研究.实验证明:物相组成为La2Mg17,Mg2Ni,LaH2和单质La,颗粒的最大粒径为4 μm.混合粉末材料的非晶化和体系中催化物质的存在使其氢化动力学性能得以明显改善.

机械合金化直接合成镁基复合储氢材料研究

通过在3.0 MPa氢气气氛下球磨Mg-30%LaNi2(质量分数)的混合粉末,制得镁基复合储氢材料.X射线衍射分析表明,球磨80 h后的物相组成为MgH2,Mg2NiH4和LaH3,表明球磨过程中发生固态反应;SEM及EDS分析表明,复合体系中成分分布均匀;该复合储氢材料具有较高的活性和储氢量,在3.0 MPa氢气压力和473 K～553 K之间的条件下,可以在1 min之内完成饱和吸氢量的80%以上;在553 K时储氢量达到5.419%(质量分数).

Ni对非晶态Co-B合金电化学储氢性能的影响

通过化学还原共沉积法引入元素Ni制备了三元非晶态Co-Ni-B合金,并研究了元素Ni对非晶Co-B合金电化学储氢性能的影响.结果表明,含镍23.8 at%非晶态Ni-Co-B合金的可逆放电容量约为250 mAh/g,较非晶Co-B合金下降约20 mAh/g,但循环稳定性二者相同,即在650mA/g的高电流密度下循环60次容量几乎保持不变.但进一步增加Ni含量,含镍35.8 at%的非晶态Ni-Co-B合金的放电容量和循环稳定性都较不掺杂时发生大幅下降.但是,元素Ni的引入能有效抑制高电流密度充电过程中Co-B合金表面大量氢气的析出,减小电极放电电压平台和容量在循环过程中的波动.这可能得益于以下

AP1000小破口叠加重力注射失效严重事故分析

应用新版MELCOR程序,建立了AP1000一二回路、非能动安全系统及安全壳隔室的热工水力模型,并以热段小破口叠加重力注射系统失效事故为例,对该严重事故进程在压力容器内阶段进行模拟计算,对缓解措施的功能进行了分析和评价.结果表明:自动卸压系统(ADS1～4)的成功实施,可使来自堆芯补水箱和安注箱的冷却水快速有效地注入堆芯,在冷却水完全耗尽前,堆芯始终处于淹没的状态.ADS4爆破阀开启后,使回路压力快速与安全壳压力平衡;非能动安全壳冷却系统对抵御严重事故下由于衰变热和非冷凝气体带来的缓慢升温升压是行之有效的措施;点火器在氢气浓度较低时点火,缓解了安全壳大空间发生全局燃爆而引发安全壳超压失效的风险

纳米金属有机框架材料的储氢性能研究

采用溶剂热法制备了纳米金属有机框架材料,通过粉末x射线衍射(PXRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、差示扫描量热法(DSC)和压力-组成-温度测试仪(PCI)等分析和表征手段,获得了该材料结构、形貌、热稳定性和吸附性能等信息.该材料对不同吸附质(如水0.19 g/g和苯0.41 g/g),表现出不同的吸附能力,并具有双亲功能.在77 K,1.5 MPa条件,其储氢量为3.2%(质量分数,下同),包含微孔内填充的高压氢气时为3.4%,包含中孔、微孔内填充的高压氢气时为3.9%.

高密度储氢材料研究进展

氢是一种清洁的燃料,氢能是未来有发展前景的新型能源之一.氢的储存是氢能现阶段开发和利用的瓶颈.氢的储存方法有高压气态储存、低温液态储存和固态储存等3种,其中高压气态储存或低温液态储存不能满足将来的储氢目标.固态储氢是通过化学或物理吸附将氢气储存于固态材料中,其能量密度高且安全性好,被认为是最有发展前景的一种氢气储存方式.高密度储氢材料由轻元素构成,包括铝氢化物、硼氢化物、氨基氢化物、氨硼烷等,理论储氢质量分数均达到5%以上.综述了高密度储氢材料的研究进展,认为高储氢容量、近室温操作、可控吸/放氢、长寿命的轻质氢化物材料有希望达到燃料电池和移动氢源应用的目标.

储氢材料性能测试装置设计及应用

通过对储氢材料储氢过程特点的分析, 自行设计安装了一套测量储氢材料储氢性能的装置.利用该装置在恒容条件测试具有不同初始氢气压力的吸氢动力学曲线, 以双排水法测试放氢动力学曲线, 并可通过合适的步骤, 测得储氢材料的PCT曲线.用该装置对机械球磨获得的镁基储氢材料(Mg-Ni-MnO2)进行储氢性能测试.结果表明: 该测试装置设计合理, 测试过程可靠; 由机械球磨获得的镁基储氢材料的吸放氢动力学性能优异, 其PCT曲线表明其吸放氢的滞后性小, 在吸放氢循环过程中能量损失小.

球磨方式对纳米晶Mg2FeH6储氢材料合成与放氢性能的影响

分别应用Uni-Ball-Mill 5和XQM-4变频行星式球磨机将Mg粉和Fe粉在氢气中直接球磨合成三元储氢相Mg2FeH6.采用球磨罐中的氢压降、X射线衍射谱、扫描电镜、热分析、吸放氢测试等测试手段研究了不同球磨方式对纳米晶Mg2FeH6储氢材料的合成结果.结果表明,XQM-4变频行星式球磨机球磨150 h,Mg2FeH6相的产率(质量分数)接近70%;在100 kPa氢压下,380 ℃放氢量为2.66%,粉末呈片状,晶粒在7 nm以下.而采用Uni-Ball-Mill 5球磨机P2方式球磨270 h,Mg2FeH6相的产率仅为39.1%,100 kPa氧压下,350 ℃放氢量为1.15%

Mg2Cu基储氢合金的表面复相改性

采用机械球磨法制备Mg2Cu合金,并以该合金为基础,添加质量分数为5%的单质(C、Co、Ni、Cu)或氧化物(Cr2O3、Fe3O4、TiO2、V2O5),通过机械球磨对合金进行表面复相改性.采用p-c-T测试仪测定合金的储氢性能,研究添加不同单质和氧化物对Mg2Cu合金储氢性能的影响.结果表明:在200 ℃和300 ℃下,添加C或Fe3O4能够有效提高Mg2Cu合金的活性,使其易与氢气反应,并缩短吸氢时间,增大吸氢量,改善放氢效果;在400 ℃下,添加Co、Ni、TiO2或Fe3O4能够有效缩短吸氢时间,改善合金的综合储氢性能.