液氢的增压储运和液化

产品详情

液氢的增压储运和液化，氢在一般条件下是以气态形式存在的，这就为贮存和运输带来很大的困难。氢的贮存有三种方法：高压气态贮存；低温液氢贮存；金属氢化物贮存。

高压气态贮存

气态氢可贮存在地下库里，也可装人钢瓶中。为减小贮存体积，必须先将氢气压缩，为此需消耗较多的压缩功。一般一个充气压力为20MP的高压钢瓶贮氢重量只占1.6％；供太空用的钛瓶储氢重量也仅为5％。

低温液氢贮存，将氢气冷却到-253℃，即可呈液态，然后，将其贮存在高真空的绝热容器中。液氢贮存工艺首先用于宇航中，其贮存成本较贵，安全技术也比较复杂。高绝热的贮氢容器是目前研究的重点。现在一种间壁间充满中孔微珠的绝热容器已经问世。这种二氧化硅的微珠约为30～150m，中间是空心的，壁厚l～5m。在部分微珠上镀上厚为1m的铝。由于这种微珠导热系数极小，其颗粒又非常细可完全抑制颗粒间的对流换热；将部分镀铝微珠（一般约为3％～5％）混入不镀铝的微珠中可有效地切断辐射传热。这种新的热绝缘容器不需抽真空，其绝热效果远优于普通高真空的绝热容器，是一种理想的液氢贮存罐，宇航局已广泛采用这种新的贮氢容器。

液氢的增压储运和液化，一般液化大致可分为利用焦耳-汤姆逊效应的简易林德法和在次基础上再加绝热膨胀的方法。在利用绝热膨胀的方法中，氦可以分为利用氦气的绝热膨胀产生的低温液化氢气的氦气布法，以及让氢气本身绝热膨胀的氢气克劳德法。

液氢的增压储运和液化，液态氢气的体积可减少至气体氢气的1/800左右。不过，由于氢的沸点是-253℃，把温降到这么低需要消耗氢本身所具有的燃烧热的1/3。而且，液化温与室温之间有200℃以上的温差，加之液态氢气的蒸发潜热比然气小，所以不能忽略从容器壁渗进来浸入热量引起液态氢的汽化。

液氢的增压储运和液化，当氢燃料汽车采用100L容积储罐，压力为35mpa时，此时的氢气的重量为2.4kg。当压力增加到70mpa时，每100L的氢气储存量将提高到3.9kg，所以相应的高压的存储容器和高压的氢气压缩机是势在必行的关键部件。