製氫工藝與技術

Description

製氫工藝與技術

　　本書作為氫能技術領域的重要教材，旨在全面介紹各種製氫方法及其應用，特別適合新能源科學與工程科系的師生及科學研究人員使用。隨著全球減碳目標的推進和氫能產業的快速發展，氫能已被視為未來清潔能源的重要一環，對高端技術人才的需求也隨之提升。因此，內文根據大學人才培養方案及氫能行業的最新需求編寫而成，力求幫助讀者掌握多元化的製氫技術及其產業應用。

　　內容涵蓋煤、天然氣、甲醇等傳統化石燃料製氫技術，以及電解水、太陽能、生物質等可再生能源製氫技術，深入探討每種製氫技術的基本原理、工藝流程、關鍵設備與催化劑應用，並輔以典型案例和技術展望，為讀者提供豐富的實際參考。此外，書中亦納入工業副產製氫技術與未來製氫技術，包括氨分解製氫、微生物製氫、超臨界水氣化製氫等，展示氫能技術的多樣化發展路徑。

　　本書在編寫過程中特別強調理論與實踐的結合，每章節均設有相關習題，以鞏固學習成果、培養學生的思維能力與實際操作技能。這種設計不僅有助於學生系統化地理解各類製氫技術，亦能提升其在實際工作中解決問題的能力。

　　本書適用於多層次的讀者群體，既可作為高等院校氫能課程的教學教材，亦可供碩博士生、科學研究與技術人員參考使用。無論是希望深入學習氫能技術的學生，還是致力於推動氫能產業創新的專業人士，都能從中獲益，掌握最新的技術理論與應用趨勢。希望透過本書的學習與應用，讀者能在氫能領域取得更深層次的知識累積與職業發展。
 目錄第1章 緒論
1.1 碳排放的挑戰和氫能的機遇
1.2 主要製氫方法
1.3 氫能產業政策和前景展望
習題
第2章 煤製氫
2.1 煤製氫名詞術語
2.1.1 與煤相關的術語
2.1.2 相關設備術語
2.1.3 煤製氫過程的相關術語
2.2 煤製氫工藝過程
2.2.1 固定床工藝流程
2.2.2 流化床工藝流程
2.2.3 氣流床工藝流程
2.3 其他煤製氫技術
2.4 煤製氫 HSE和發展趨勢
習題
第3章 天然氣製氫
3.1 天然氣蒸汽重整製氫
3.1.1 天然氣蒸汽重整製氫的反應原理
3.1.2 天然氣蒸汽重整製氫的工藝流程
3.1.3 天然氣蒸汽重整製氫的影響因素
3.1.4 天然氣蒸汽重整製氫的催化劑
3.1.5 天然氣蒸汽重整製氫的關鍵設備
3.1.6 天然氣蒸汽重整製氫的典型案例
3.1.7 天然氣蒸汽重整製氫的發展趨勢
3.2 天然氣部分氧化製氫
3.2.1 天然氣部分氧化製氫的反應原理
3.2.2 天然氣部分氧化製氫的反應類型
3.2.3 天然氣部分氧化製氫的催化劑
3.2.4 天然氣部分氧化製氫的反應器
3.2.5 天然氣部分氧化製氫的發展前景
3.3 天然氣自熱重整製氫
3.4 天然氣二氧化碳重整製氫
3.5 天然氣催化裂解製氫
3.6 鐵基天然氣化學循環製氫
3.7 小型橇裝天然氣製氫
3.8 天然氣製氫的 HSE和技術經濟
習題
第4章 甲醇製氫
4.1 甲醇水蒸氣重整製氫
4.1.1 甲醇水蒸氣重整製氫的反應原理
4.1.2 甲醇水蒸氣重整製氫的工藝流程
4.1.3 甲醇水蒸氣重整製氫的催化劑
4.1.4 甲醇水蒸氣重整製氫的反應器
4.1.5 甲醇水蒸氣重整製氫的典型案例
4.1.6 甲醇水蒸氣重整製氫的現狀和發展趨勢
4.2 甲醇裂解製氫
4.2.1 甲醇分解製氫的反應原理
4.2.2 甲醇裂解製氫的工藝流程
4.2.3 甲醇裂解製氫的催化
4.2.4 甲醇裂解製氫的典型案例
4.2.5 甲醇裂解製氫的展望
4.3 甲醇部分氧化製氫
4.4 甲醇製氫的展望
習題
第5章 電解水製氫
5.1 電解水反應和機理
5.2 鹼液電解製氫技術
5.2.1 鹼液電解池的基本原理
5.2.2 鹼性電解質
5.2.3 電極
5.2.4 隔膜
5.3 質子交換膜電解製氫技術
5.3.1 聚合物薄膜電解槽
5.3.2 雙極板
5.3.3 電催化劑
5.3.4 質子交換膜
5.3.5 氣體擴散層
5.3.6 膜電極製備
5.4 固體氧化物電解水製氫
5.4.1 固體氧化物電解槽
5.4.2 氫電極
5.4.3 氧電極
5.4.4 電解質層
5.5 電解水製氫展望
5.5.1 陰離子交換膜電解水製氫
5.5.2 双极膜电解水制氢
5.5.3 海水電解製氫
5.5.4 電解水製氫耦合氧化
5.5.5 電解水製氫的前景
習題
第6章 工業副產製氫
6.1 焦爐煤氣副產氫氣
6.2 氯鹼副產氫氣
6.3 石化企業副產氫氣
6.4 弛放氣回收氫氣
6.4.1 合成氨弛放氣
6.4.2 甲醇弛放氣
6.5 電石爐尾氣副產氫氣
習題
第7章 太陽能製氫
7.1 太陽能製氫的基本知識
7.1.1 光催化劑
7.1.2 助催化劑
7.1.3 光敏化劑
7.1.4 提高轉化效率
7.2 太陽能熱化學裂解水製氫
7.3 太陽能光催化分解水製氫
7.4 太陽光電化學電解水製氫
7.4.1 太陽光電化學電解水製氫機理
7.4.2 光陽極
7.4.3 光陰極
習題
第8章 其他製氫技術
8.1 氨分解製氫
8.1.1 氨分解製氫原理
8.1.2 氨分解製氫催化劑
8.1.3 氨分解製氫的工藝流程
8.2 熱化學循環分解水製氫
8.2.1 典型熱化學循環反應
8.2.2 基於太陽能的化學鏈製氫
8.2.3 基於核能的化學鏈製氫
8.3 光合生物製氫
8.3.1 光合細菌產氫
8.3.2 微藻產氫
8.4 微生物發酵製氫
8.4.1 發酵產氫路徑
8.4.2 發酵產氫類型
8.4.3 發酵製氫工藝
8.5 生物質熱化學製氫
8.6 超臨界水生物質氣化製氫
8.6.1 超臨界水的性質
8.6.2 生物質超臨界水催化氣化製氫
8.6.3 超臨界水催化氣化製氫應用前景
8.7 生物質衍生物製氫
習題
參考文獻

 
书名简译:制氢工艺与技术