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液氫的制取、儲運及應用知識
作者:官方
來源:未勢能源
所屬欄目:基礎知識
發布時間:2023-04-28 09:56
[ 導讀 ]液氫，是由氫氣經過降溫而得到的液體，是一種無色、無味的高能低溫液體燃料。相比于氫氣，液氫具有密度大、純度高的優點，可有效...
什么是液氫？
液氫，是由氫氣經過降溫而得到的液體，是一種無色、無味的高能低溫液體燃料。
一個大氣壓下的正常氫沸點為20.37K（-252.78℃），凝固點為13.96K（-259.19℃）。
相比于氫氣，液氫具有密度大、純度高的優點，可有效降低運輸成本、提升運輸設備的單位運力。
液氫如何制取
液氫的制取，即氫液化技術，具有多種形式。
帶預冷Claude循環——目前大型的液氫工廠普遍采用改進型帶預冷Claude循環。帶預冷的Claude循環包括四個步驟：氫氣常溫預壓縮，液氮預冷至80K，膨脹機進一步冷卻至30K，通過節流閥膨脹冷卻至20K并實現冷凝液化。
逆布雷頓循環制冷——逆布雷頓循環制冷的氫液化系統由氦制冷系統與氫系統兩部分組成，氦制冷系統中的工質氦先被壓縮，通過液氮預冷，再被換熱器逐級冷卻，最后在氦透平膨脹機中膨脹降至低溫。氫系統中，被壓縮的氫氣經液氮預冷后在熱交換器內被冷氦氣降溫，得到液氫。
液氫儲運技術
液氫的儲運是液氫安全、高效、規模化和低成本運用的基礎，也是解決氫能技術路線應用環節的關鍵。
液氫的存儲技術關鍵在于液氫儲罐，液氫運輸技術關鍵在于運輸設備。液氫的存儲需使用具有良好絕熱性能的低溫液體存儲容器，也稱液氫儲罐，液氫儲罐根據其使用形式可分為固定式和移動式。液氫的運輸需要液氫儲罐與交通運輸工具相結合，運輸設備根據運輸方式可分為公路槽車和鐵路車，液氫廠區使用液氫管道進行小范圍、短距離輸配。
液氫的應用
液氫是氫能產業的重要組成，其極高的純度、極低的溫度，能有效地解決氫氣長距離大規模運輸和貿易的問題，有著廣泛的應用場景：
作為航天火箭推進劑、工業中用作化工燃料、加氫站和氫燃料電池汽車作為儲存燃料、為實現超導狀態提供深低溫環境、半導體制造過程中使用的超純氫。
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