氢能源燃料电池原理是什么 氢能源燃料电池原理简单介绍

我知道一部<<燃料乙醇生产与应用技术 >>：本书是《可再生能源丛书》之一。本书介绍了合成法乙醇生产、发酵法乙醇生产、乙醇脱水成无水乙醇、乙醇发酵的清洁生产与综合利用、燃料乙醇变性及储运、车用乙醇汽油的混配及应用、燃料乙醇生产分析、乙醇柴油研究等方面的内容。本书供从事生物质燃料特别是从事燃料乙醇研究与开发、生产与应用等方面的技术与管理人员阅读。1 总论

1.1 概述

1.2 燃料乙醇的特性

1.3 燃料乙醇工业的发展

1.3.1 国外发展概况

1.3.2 国内发展概况

1.4 燃料乙醇技术展望

1.4.1 燃料乙醇生产技术

1.4.2 燃料乙醇应用技术

1.4.3 展望

参考文献

2 合成法生产乙醇

2.1 乙烯直接水合法

2.1.1 乙烯直接水合法的理论基础

2.1.2 乙烯直接水合法的催化剂

2.1.3 乙烯直接水合法的生产工艺

2.1.4 乙醇精制工艺

2.1.5 合成乙醇生产分析

2.2 乙烯间接水合法

2.2.1 乙烯气的吸收

2.2.2 吸收液的水解

2.2.3 乙醇的精馏

2.2.4 稀硫酸的处理

2.3 其他合成方法

2.3.1 乙醛加氢法

2.3.2 CO-H2合成乙醇

2.4 合成生产关键设备

参考文献

3 发酵法生产乙醇

3.1 原料种类和原料处理

3.1.1 淀粉质原料及原料处理

3.1.2 糖蜜原料和处理

3.1.3 纤维质原料和处理

3.2 乙醇的发酵

3.2.1 乙醇发酵常用的微生物

3.2.2 酒母的培养

3.2.3 乙醇的发酵工艺

3.3 乙醇的蒸馏

3.3.1 蒸馏原理

3.3.2 精馏原理

3.3.3 蒸馏与精馏工艺

3.3.4 蒸馏节能技术

参考文献

4 乙醇脱水

4.1 精馏脱水

4.1.1 恒(共)沸精馏

4.1.2 萃取精馏

4.2 吸附及离子交换技术

4.2.1 吸附技术

4.2.2 离子交换技术

4.3 膜分离技术

4.3.1 概述

4.3.2 膜分离过程的类型

4.3.3 膜及膜组件

4.3.4 膜分离在乙醇脱水中的应用

4.4 超临界流体萃取技术

4.4.1 超临界流体萃取技术的原理

4.4.2 超临界流体萃取技术的特点

4.4.3 超临界流体萃取技术在乙醇生产中的应用

参考文献

5 发酵清洁生产与综合利用

5.1 二氧化碳回收生产

5.1.1 乙醇发酵气体组成

5.1.2 二氧化碳回收生产工艺及质量标准

5.1.3 固体二氧化碳(干冰)生产

5.2 乙醇酵母回收利用

5.2.1 生产饲料酵母或面包酵母

5.2.2 生产核糖核酸与核苷酸

5.3 杂醇油及醛酯馏分回收利用

5.3.1 杂醇油的回收利用

5.3.2 醛酯馏分的回收利用

5.4 酒糟废液回收利用

5.4.1 酒糟废液处理概述

5.4.2 生物处理法

5.4.3 废液烧却法

5.4.4 回流法

5.5 酒糟饲料生产

5.5.1 淀粉原料的酒糟组成

5.5.2 利用酒糟生产饲料

5.5.3 利用酒糟生产饲料酵母

参考文献

6 燃料乙醇的储运

6.1 变性燃料乙醇调和及标准

6.1.1 变性燃料乙醇调和

6.1.2 《变性燃料乙醇》标准

6.2 燃料乙醇储运

6.2.1 储存系统

6.2.2 运输系统

6.2.3 储运损耗

6.3 储存设备

6.3.1 储罐容量的确定

6.3.2 储罐选型

6.4 运输系统设施

6.4.1 铁路运输设施

6.4.2 公路运输设施

6.5 燃料乙醇储运设备特殊附件

6.5.1 带干燥装置的呼吸阀系统

6.5.2 呼吸阀

参考文献

7 乙醇汽油混配

7.1 燃料清洁化发展总论

7.1.1 汽油燃料的清洁化发展

7.1.2 汽车代用燃料及其应用技术范围

7.1.3 醇类燃料及燃料乙醇应用意义

7.2 乙醇汽油的混合燃料特性及燃用方式

7.2.1 乙醇燃料特性

7.2.2 乙醇汽油混合燃料的特性

7.2.3 内燃机掺烧燃料乙醇的燃用方式

7.2.4 燃料乙醇燃用特点及改善措施

7.3 乙醇汽油的混配及加油

7.3.1 《车用乙醇汽油》标准

7.3.2 车用乙醇汽油调和组分油的生产及储运

7.3.3 乙醇汽油的混配

7.3.4 加油站乙醇汽油储存

7.3.5 乙醇汽油加油站

参考文献

8 乙醇汽油应用

8.1 乙醇汽油发动机的适应性

8.1.1 乙醇汽油标号的合理选用

8.1.2 汽油发动机的适应性调整与清洗

8.1.3 乙醇汽油使用问题的排除

8.2 乙醇汽油汽车发动机特性

8.2.1 汽车启动性能

8.2.2 汽车动力性能及燃油经济性

8.2.3 汽车排放性能

8.3 乙醇汽油安全消防与事故处理

8.3.1 乙醇汽油安全消防

8.3.2 乙醇汽油分层及中毒事故处理

参考文献

9 燃料乙醇发展前景

9.1 乙醇柴油

9.1.1 概述

9.1.2 调和特性

9.1.3 燃烧特性

9.1.4 发动机的耐久性

9.1.5 尾气排放

9.1.6 发展前景 <br <= span=>

1、污染小：

与传统燃油发动机不同的是，以氢燃料电池作为供能系统的汽车在行驶中不会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物，所以其污染更低，几乎没有什么污染。

2、噪声低：

氢燃料电池汽车在行驶时产生的噪音比较低，所以可以在一定程度上提升驾乘人员的舒适性。

3、效率高：

氢燃料电池的发电效率可以达到50%以上，它可以直接将化学能转化为电能，所以动力传递效率比较高，使汽车的动力更加突出。

氢燃料电池原理电解水的逆反应。

直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能（发电机）的中间变换，这是氢燃料电池高效的秘诀；运行安静，噪声大约只有55分贝，相当于人们正常会话的水平；氢燃料电池的基本原理是电解水的逆反应，反应产物只有水，污染近乎为零。

燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。

应用领域

大型电站，无论是水电、火电或核电，都是把发出的电送往电网，由电网输送给用户。但由于各用电户的负荷不同，电网有时呈现为高峰，有时则呈现为低谷，这就会导致停电或电压不稳。另外传统的火力发电站的燃烧能量大约有70%要消耗在锅炉和汽轮发电机这些庞大的设备上。

燃烧时还会消耗大量的能源和排放大量的有害物质。而使用氢燃料电池发电，是将燃料的化学能直接转换为电能，不需要进行燃烧，能量转换率可达60%～80%，而且污染少、噪音小，装置可大可小，非常灵活。

      氢能源的原理是氢气在氧气中燃烧产生热能，利用热力发动机将这些热能转变成机械能，由于燃烧后的生成物是水，可以将这些水回收再分解成氢气和氧气，进行重复利用。

      目前氢能源主要应用在飞机火箭的发动机，刚刚完成太空任务的神州十二号飞船以及搭载该飞船的长征二号F遥十二运载火箭就是使用了氢能源作为燃料。

      而氢燃料电池的工作原理则是电解水的逆反应，用催化剂让氢气和氧气结合变成水，氢原子在这个过程中会释放出电子从而产生电。

      氢能源汽车使用的就是氢燃料电池，所以氢能源汽车实际上还是电动车，氢燃料电池与其说是电池，倒不如说是一个发电机。

      与电动汽车相比，氢燃料电池不存在衰退的问题，而且氢燃料电池的转化效率可以达到70%左右，续航里程以第二代丰田Mirai为例可以达到850公里，加氢气的时间只需要不到五分钟，所以理论上氢燃料电池会是更加理想的替代内燃机替代品。

      但是氢气的储存和运输成本非常高，所以还未能形成一条完整的上下游产业链，直接导致了氢燃料无法成为新能源的主流。

      同时，氢气的制造也有很大的限制条件，政府的相关报告指出，目前我国的氢气主要是从煤炭中冶炼出来，通过电解水制备的比例比较低。原因在于电解水虽然简单，但是耗电量比较大，1立方的氢气电解制备就需要5度电，要真正做到环保，使用的电只能是核电、风力电、水力电、光伏电等可再生能源产生的，但这些发电方式的比例非常低。

氢通过与氧的化学反应而产生电能的装置。

氢燃料电池是使用氢这种化学元素，制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。

燃料电池的发电效率可以达到50%以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能（发电机）的中间变换。

氢燃料电池汽车的优点

折叠节能环保性能优：纵观氢燃料电池整个运行过程中，除了消耗氧气和空气之外，没有其他的能源消耗，没有加油也没有充电，节能性能毋庸置疑。同时氢燃料电池堆栈在生产电能的过程中只产生水，因此其最大的优势就是真正的实现了零排放目标。

折叠容易实现：燃氢发动机的实用化相对容易实现，传统内燃机结构只需稍加的改动就可以燃用氢气，而且可以充分利用全球现存的车用发动机生产线路和配套设施，因此是目前车用发动机氢能应用解决方案中最具经济性和使用最广泛的。

以上内容参考  百度百科-氢燃料电池