我们向毛子提供斯特林发动机技术?简介毛子的燃料电池aip ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 09:28:58


新的1650,我们直接买两条,后两条自已生产。以上4条都装我们自已的斯特林AIP。但问题是这是TG自产自用,不是向毛子提供AIP技术。毛子的AIP走的是燃料电池路线和我们现有成熟的斯特林技术是不同的路线,毛子不存在引进俺们的AIP技术,重起炉灶之说。

俄罗斯船用燃料电池的最新进展
俄罗斯测试氢燃料的潜艇

俄海军测试潜艇的B-90萨罗夫装有第一个俄罗斯制造的氢为燃料的发动机在2012年年底,消息报指的是国防部的来源。 展望未来,这样的动力装置可以安装项目677拉达和阿穆尔1500潜艇。 类似的装置已装在德国潜艇U-212和U-214。据有关人士介绍,传统的柴电潜艇,如Varshavyanka级(636型)使用电池供电的电动机。 如果电池完全放电,潜艇必须浮出水面,启动柴油发动机为电池充电。 这使潜艇脆弱的。在以氢为燃料的发动机,电动马达是由氢燃料电池供给。新的俄制发动机是一个不依赖空气动力装置。 这种类型的其他引擎一样,它极大地提高耐力的非核潜艇淹没。 据消息人士透露,俄罗斯非核潜艇采用不依赖空气的植物竞争与德国柴油潜艇。

2012年7月,俄罗斯海军统帅的的海军上将维克多·Chirkov决定,恢复建设项目677艘柴电潜艇项目.此前,海军不满意677的特点,它需要改进。

迄今为止,俄罗斯已建成项目677潜艇命名为圣彼得堡。 她是通过试验的时间。 这个类的其他两个潜艇,正在兴建的喀琅施塔得和塞瓦斯托波尔。 如果氢发动机成功测试,就可以恢复,消息报称。

B-90萨罗夫是一个实验性的潜艇,在2008年唯一一个建在项目20120。 萨罗夫的排水量约4000吨。 用于测试的新武器和新装备的潜艇。
ob22U.jpg

http://rusnavy.com/news/navy/index.php?ELEMENT_ID=16298
俄罗斯红宝石设计局为常规潜艇测试AIP动力系统  

2011年09月19日 16:03

页面功能 【字体:大 中 小】【关闭】
  【据俄罗斯海军网2011年9月15日报道】 红宝石海洋工程中央设计局为常规潜艇测试使用燃料电池的AIP动力装置。

  目前,俄罗斯全部常规潜艇都采用柴电动力装置,但是俄罗斯海军司令部计划采用全新的动力装置替换潜艇动力。

  AIP推进动力的原理是在艇上利用柴油重整制氢。AIP动力装置不仅使潜艇提高潜航时间,还使潜艇更案静,安全性更高。

  通过评估国外开发AIP动力装置的经验,红宝石设计局的设计人员确定俄罗斯将采用燃料电池。与德国的AIP不同,俄罗斯避免在艇上储氢,因为氢具有爆炸的危险,且还需要在岸上建立额外的基础设施以及艇内复杂的系统。

  AIP动力装置将以模块舱段的形式进行替换,这将不需要从根本上改变或者重新设计潜艇,仅需简单地增加舱段。这种方案已可能会应用到“阿穆尔”级潜艇上。

  此外,客户近期还对锂离子电池表现出浓厚兴趣。锂离子电池使潜艇潜航时间至少增加1.4倍,尽管技术思路只披露了35-40%。

  红宝石设计局正在开发锂离子电池,希望通过提高电池性能,从而提高潜艇水下续航力。(中国船舶信息中心于浩)





677级和拉达首艇的最新情况
1.海军总司令海军上将维克托·Chirkov2012年7月27日表示,俄罗斯将恢复核项目677拉达级潜艇的生产系列。Chirkov的技术项目进行了调整,两个潜艇的建造将在短期内恢复。
http://en.rian.ru/mlitary_news/20120727/174805860.html
2.拉达的首艇现已准备移交北方舰队。
3.拉达的第二艘,已重新开工。并按677D标准升级





毛子船用燃料电池的发展历史
以下是机翻的看的蛋疼,所以我总结一下:
1978年开始毛子开始开发第一代船用燃料电池。
第一代“水晶-20”  功率:130KW,装艇实测
第二代“水晶-27”  功率:300KW,2002年在陆地上实测(在模拟艇用条件下)
第三代:目前在开发柴油重整直接生产氢气的新一代AIP。2011年完成开发,陆上已实测过。
http://www.niiset.ru/[url]








从1978年开始,直到二十一世纪的氢能发展的主要方向是船的动力装置(CPP)的基础上开发低温燃料电池(FC)。






直到1986年,开发了几种类型的电池,测试他们的基本设备布局和原型。


  
ЭУ «Кристалл-20» ET“Kristall的-20”
3.jpg]Piraniya.jpg2.jpg



进一步开展工作的动力单元 - ET“晶体-20”
单元被配备有与液体碱性电解质,气体瓶存储的氢气和氧气的压力为40MPa的低温燃料电池。功率 - 130千瓦
工程于1991年全面完成。  
船舶的能源装置的工作的延续,是低温燃料电池与碱性电解质基体,金属间化合物的氢存储系统和低温储存的氧气电厂的发展。

燃料电池“晶体-27“功率 - 300千瓦。


”晶体-27”
[attachimg]2783077[/attachimg
2000年年底进行的工作量是70%,包括未完成的电池和各大电池系统和设备的设计开发工作:


“晶体-27”
5.jpg


“晶体-27”陆上加油氢气和氧气:
6.jpg



在1999 - 2002年,他创建了一个完全自动化的运营模式DES的结构和主要的电路设计和技术解决方案,模仿EC“晶体-27”:

  
7.jpg8.jpg.
[url]http://www.niiset.ru/projects/hydrogen/eu/








新的1650,我们直接买两条,后两条自已生产。以上4条都装我们自已的斯特林AIP。但问题是这是TG自产自用,不是向毛子提供AIP技术。毛子的AIP走的是燃料电池路线和我们现有成熟的斯特林技术是不同的路线,毛子不存在引进俺们的AIP技术,重起炉灶之说。

俄罗斯船用燃料电池的最新进展
俄罗斯测试氢燃料的潜艇

俄海军测试潜艇的B-90萨罗夫装有第一个俄罗斯制造的氢为燃料的发动机在2012年年底,消息报指的是国防部的来源。 展望未来,这样的动力装置可以安装项目677拉达和阿穆尔1500潜艇。 类似的装置已装在德国潜艇U-212和U-214。据有关人士介绍,传统的柴电潜艇,如Varshavyanka级(636型)使用电池供电的电动机。 如果电池完全放电,潜艇必须浮出水面,启动柴油发动机为电池充电。 这使潜艇脆弱的。在以氢为燃料的发动机,电动马达是由氢燃料电池供给。新的俄制发动机是一个不依赖空气动力装置。 这种类型的其他引擎一样,它极大地提高耐力的非核潜艇淹没。 据消息人士透露,俄罗斯非核潜艇采用不依赖空气的植物竞争与德国柴油潜艇。

2012年7月,俄罗斯海军统帅的的海军上将维克多·Chirkov决定,恢复建设项目677艘柴电潜艇项目.此前,海军不满意677的特点,它需要改进。

迄今为止,俄罗斯已建成项目677潜艇命名为圣彼得堡。 她是通过试验的时间。 这个类的其他两个潜艇,正在兴建的喀琅施塔得和塞瓦斯托波尔。 如果氢发动机成功测试,就可以恢复,消息报称。

B-90萨罗夫是一个实验性的潜艇,在2008年唯一一个建在项目20120。 萨罗夫的排水量约4000吨。 用于测试的新武器和新装备的潜艇。
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http://rusnavy.com/news/navy/index.php?ELEMENT_ID=16298
俄罗斯红宝石设计局为常规潜艇测试AIP动力系统  

2011年09月19日 16:03

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  【据俄罗斯海军网2011年9月15日报道】 红宝石海洋工程中央设计局为常规潜艇测试使用燃料电池的AIP动力装置。

  目前,俄罗斯全部常规潜艇都采用柴电动力装置,但是俄罗斯海军司令部计划采用全新的动力装置替换潜艇动力。

  AIP推进动力的原理是在艇上利用柴油重整制氢。AIP动力装置不仅使潜艇提高潜航时间,还使潜艇更案静,安全性更高。

  通过评估国外开发AIP动力装置的经验,红宝石设计局的设计人员确定俄罗斯将采用燃料电池。与德国的AIP不同,俄罗斯避免在艇上储氢,因为氢具有爆炸的危险,且还需要在岸上建立额外的基础设施以及艇内复杂的系统。

  AIP动力装置将以模块舱段的形式进行替换,这将不需要从根本上改变或者重新设计潜艇,仅需简单地增加舱段。这种方案已可能会应用到“阿穆尔”级潜艇上。

  此外,客户近期还对锂离子电池表现出浓厚兴趣。锂离子电池使潜艇潜航时间至少增加1.4倍,尽管技术思路只披露了35-40%。

  红宝石设计局正在开发锂离子电池,希望通过提高电池性能,从而提高潜艇水下续航力。(中国船舶信息中心于浩)





677级和拉达首艇的最新情况
1.海军总司令海军上将维克托·Chirkov2012年7月27日表示,俄罗斯将恢复核项目677拉达级潜艇的生产系列。Chirkov的技术项目进行了调整,两个潜艇的建造将在短期内恢复。
http://en.rian.ru/mlitary_news/20120727/174805860.html
2.拉达的首艇现已准备移交北方舰队。
3.拉达的第二艘,已重新开工。并按677D标准升级





毛子船用燃料电池的发展历史
以下是机翻的看的蛋疼,所以我总结一下:
1978年开始毛子开始开发第一代船用燃料电池。
第一代“水晶-20”  功率:130KW,装艇实测
第二代“水晶-27”  功率:300KW,2002年在陆地上实测(在模拟艇用条件下)
第三代:目前在开发柴油重整直接生产氢气的新一代AIP。2011年完成开发,陆上已实测过。
http://www.niiset.ru/[url]








从1978年开始,直到二十一世纪的氢能发展的主要方向是船的动力装置(CPP)的基础上开发低温燃料电池(FC)。






直到1986年,开发了几种类型的电池,测试他们的基本设备布局和原型。


  
ЭУ «Кристалл-20» ET“Kristall的-20”
3.jpg]Piraniya.jpg2.jpg



进一步开展工作的动力单元 - ET“晶体-20”
单元被配备有与液体碱性电解质,气体瓶存储的氢气和氧气的压力为40MPa的低温燃料电池。功率 - 130千瓦
工程于1991年全面完成。  
船舶的能源装置的工作的延续,是低温燃料电池与碱性电解质基体,金属间化合物的氢存储系统和低温储存的氧气电厂的发展。

燃料电池“晶体-27“功率 - 300千瓦。


”晶体-27”
[attachimg]2783077[/attachimg
2000年年底进行的工作量是70%,包括未完成的电池和各大电池系统和设备的设计开发工作:


“晶体-27”
5.jpg


“晶体-27”陆上加油氢气和氧气:
6.jpg



在1999 - 2002年,他创建了一个完全自动化的运营模式DES的结构和主要的电路设计和技术解决方案,模仿EC“晶体-27”:

  
7.jpg8.jpg.
[url]http://www.niiset.ru/projects/hydrogen/eu/





看楼主翻译的。那叫费思量啊!
据小马哥说,燃料电池啥都好,保障相对困难(指德系质子交换膜燃料电池)。
http://13958079257.blog.163.com/ ... 505200976112540628/
ymx654321 发表于 2013-3-4 10:23
看楼主翻译的。那叫费思量啊!
是机翻的,实际中心思想就一句话,毛子新一代的燃料电池(柴油直接制氢)开测了,如果顺利将装在新的677D上。
rldcfxj 发表于 2013-3-4 10:25
据小马哥说,燃料电池啥都好,保障相对困难(指德系质子交换膜燃料电池)。
http://13958079257.blog.163. ...
所以,毛子整上了柴油重整直接制氢,以解决了这个问题。
中国的AIP潜艇没造试验艇就装备了?这么牛?
我印象中俄罗斯的AIP技术是直接和意大利、德国合作的
scheherazade 发表于 2013-3-4 12:33
我印象中俄罗斯的AIP技术是直接和意大利、德国合作的
没听说过这个
“克里斯托尔-27”,也就是第二代的俄制燃料电池AIP确实是和德国212艇上的燃料电池相同的的技术路线。
(质子交换膜+金属储氢)
燃料电池AIP最大优点就是静音,缺点就是后勤保障
新的1650,中俄合作。我们出AIP。毛子拉达那么多年都没整好
它开发了一个独特的技术,直接从生产氢,通过柴油*通过所谓的重整装置*(?)。这种方法不需要特殊的的氢储藏室,但使用现有的基础设施和燃料储备。 发展目前的过程是完全沉默,这增加了潜艇的隐身特性。 同时增加的长度是留在水中。 400 kW.我们的装置 - 400千瓦的发电能力。 最佳外国装置产生高达180千瓦。 新电厂的可行性与不依赖空气的布局在测试中被证实。

是机翻的,实际中心思想就一句话,毛子新一代的燃料电池(柴油直接制氢)开测了,如果顺利将装在新的677D ...
中毛确实要进行合作,各有所需。
lzrgs 发表于 2013-3-4 12:52
毛子的燃料电池AI宾最近进展

同时,不依赖空气的想法是非常有吸引力的。 非可再充电电池和某些技术 ...
偶没说太清楚,现有的燃料电池保障是比较复杂
毛子这个技术要是能实用化,倒是能解决保障问题,但还不知道这个效率如何
还有这个翻译,虽然意思都明白但太拗口
GE大神 发表于 2013-3-4 12:51
新的1650,中俄合作。我们出AIP。毛子拉达那么多年都没整好
。。。
你老人家也是,新的1650,我们直接买两条,后两条自已生产。以上4条都装我们自已的斯特林AIP。但问题是这是TG自产自用,不是向毛子提供AIP技术。毛子的AIP走的是燃料电池路线和我们现有成熟的斯特林技术是不同的路线,毛子不存在引进俺们的AIP技术,重起炉灶之说。
GE大神 发表于 2013-3-4 12:51
新的1650,中俄合作。我们出AIP。毛子拉达那么多年都没整好
拉达的问题实际不是直接出在AIP上,拉达首艇实际上没有AIP。。。拉达首艇的问题居然卡在推进电机上
柴油重整制氢技术的可靠性还很难说,缺点也很明显,会产生大量co2,容易暴露目标。目前看来,甲醇重整制氢还更有前途些。目前最靠谱的还是斯特林发动机。当然,我更看好amtec碱金属热电转换器。貌似哈工大和华工这方面进展很迅速。理想中,将同位素热源与amtec连接发电是最理想的潜艇动力。
playfish 发表于 2013-3-4 12:58
柴油重整制氢技术的可靠性还很难说,缺点也很明显,会产生大量co2,容易暴露目标。目前看来,甲醇重整制氢还 ...
同位素热源与amtec连接发电
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传说中的热离子堆?
lzrgs 发表于 2013-3-4 13:01
同位素热源与amtec连接发电
----------------------------------
传说中的热离子堆?
不是,那个是同位素热源和热电偶连接,效率只有5%不到,而amtec效率理论上可以达到40%,目前实用的也能达到15%,
lzrgs 发表于 2013-3-4 13:01
同位素热源与amtec连接发电
----------------------------------
传说中的热离子堆?
最近美国在实验将同位素热源与斯特林发动机连接,用于深空探测。感觉这个用于潜艇也很不错。德国man公司开发过功率700kw的潜艇用斯特林发动机,用于直接取代柴油机做主机。
GE大神 发表于 2013-3-4 12:51
新的1650,中俄合作。我们出AIP。毛子拉达那么多年都没整好
抓到一个脑残,拉达没装AIP,出口型才有。法国人自用常规潜艇也不装AIP,出口型才有。毛子的的AIP是燃料电池的。计划中的进口拉达装部分国产设备,就和三个购买30MKI一样转上部分能国产的电子设备,一是省点钱,而是赚点脸面。真么叫大神的都是脑残。
lzrgs 发表于 2013-3-4 10:29
是机翻的,实际中心思想就一句话,毛子新一代的燃料电池(柴油直接制氢)开测了,如果顺利将装在新的677D ...
LZ标题够脑残的,容易让HKC们歧义。
playfish 发表于 2013-3-4 12:58
柴油重整制氢技术的可靠性还很难说,缺点也很明显,会产生大量co2,容易暴露目标。目前看来,甲醇重整制氢还 ...
这个貌似也需要能量的吧,不知道消耗和产出的哪个多?
我们出斯特林,毛子出单双混合壳体?如果柴油直接制氢能够实用,那必然会成为下一代AIP的首选。
mygodson 发表于 2013-3-4 13:44
这个貌似也需要能量的吧,不知道消耗和产出的哪个多?
柴油重整制氢之类的论文一搜一大把,大家都在搞。原理可行是没问题的。
ruuyy 发表于 2013-3-4 14:01
我们出斯特林,毛子出单双混合壳体?如果柴油直接制氢能够实用,那必然会成为下一代AIP的首选。
新的1650,我们直接买两条,后两条自已生产。以上4条都装我们自已的斯特林AIP。但问题是这是TG自产自用,不是向毛子提供AIP技术。毛子的AIP走的是燃料电池路线和我们现有成熟的斯特林技术是不同的路线,毛子不存在引进俺们的AIP技术,重起炉灶之说。
lzrgs 发表于 2013-3-4 14:12
柴油重整制氢之类的论文一搜一大把,大家都在搞。原理可行是没问题的。
在陆地上加氢重整制柴油,在海里,柴油重整制氢
lzrgs 发表于 2013-3-4 11:29
所以,毛子整上了柴油重整直接制氢,以解决了这个问题。
这个……用来燃烧氢??还是再用氢供燃料电池发电?
如果已经有H了似乎直接发电合适一点,如果用来烧,那简直是用航空煤油开拖拉机啊……
lzrgs 发表于 2013-3-4 12:56
。。。
你老人家也是,新的1650,我们直接买两条,后两条自已生产。以上4条都装我们自已的斯特林AIP。但 ...
如果用于出口的,用我们的斯特林可以更可靠,也可以节省时间的话,到没什么不好
ljcjaglhy 发表于 2013-3-4 15:46
如果用于出口的,用我们的斯特林可以更可靠,也可以节省时间的话,到没什么不好
这个基本不可能的。。。,毛子还在掂记三哥,猴子之类的小钱钱呢。
和TG合作生产1650再卖给三哥,猴子。。。这
一百遍啊一百遍1 发表于 2013-3-4 15:38
这个……用来燃烧氢??还是再用氢供燃料电池发电?
如果已经有H了似乎直接发电合适一点,如果用来烧,那 ...
这是用柴油提取氢,然后供燃料电池发电。

汽配烧料电池的材料抉择和材料转变制气探讨发展
  
  文章来源:中国电池网    添加人:admin   添加时间:2011-8-12  

   
  1氢气
  目前开发的燃料电池和燃料电池汽车样车大多以纯氢为燃料,其原因在于可直接进料,不需要燃料转化制氢系统,电池结构简单,启动迅速;并且,以氢气为原料的燃料电池在运行时只排出少量洁净水,可以真正实现零污染。
  但随着燃料电池汽车实用化、商品化进程的加快,氢气做为燃料电池汽车燃料的问题将日益显现。
  首先,必须解决廉价、稳定的氢气来源问题;其次,需要昂贵的基础设施投资建造氢气销售供应系统;另外,将氢气燃料电池用于汽车或其他可移动电源时,还需要安全可靠的贮氢设备。目前,一般采用高压贮氢瓶或贮氢材料随车携带氢气,如上汽集团与美国通用汽车公司于2005年第一季度启动的燃料电池车运行项目,即是在高压下将氢气存储于具有超级绝缘功能的储氢罐内[1],日本本田公司开发的FCX型燃料电池汽车也是采用充填压力高达35MPa的高压氢罐[2]。但采用如此高压力的贮氢瓶存在安全问题,而采用贮氢材料则受其低贮氢能力的限制。
  为了解决廉价氢气来源及随车携带的问题,国内外研究机构在电解水制氢、生物制氢及金属储氢材料开发等方面做了大量的研究工作,但目前尚难实现产业化[3,4]。
  2甲醇
  由于以纯氢为原料存在以上诸多问题,因此又提出了利用液体燃料随车制氢的方法。这些液体燃料包括甲醇、汽柴油等,经过催化转化等生成富氢气体,做为燃料电池进料。液体燃料随车制氢的优点在于:一方面可以减少随车携带氢气的麻烦,另一方面可利用现有的燃料供应系统。
  甲醇具有结构简单、杂质含量低(特别是硫含量低)、无需精制、制氢条件温和(反应温度<300)等特点,而且做为液体燃料,可利用现存的汽车燃料储运设施,因此首先被选做燃料电池的燃料。但用甲醇做未来燃料电池汽车的燃料,也遭到另外一些大公司的反对,理由是:?甲醇有一定的毒性,会对人体和环境造成损害;没有便利的甲醇销售供应网络。虽然反对声不断,但由于甲醇燃料存在着上述一些优点,所以关于甲醇重整制氢的研究仍然较多,并且已经应用于燃料电池汽车,如戴姆勒-克莱斯勒公司早在1997年就推出了NECAR3型甲醇燃料电池汽车样车。
  目前甲醇做燃料电池燃料共有4条技术路线:水蒸气重整制氢、部分氧化重整制氢、氧化重整制氢和甲醇直接进料,下面分别进行介绍。
  21甲醇水蒸气重整制氢
  甲醇水蒸气重整制氢最早是为工业制氢而开发的、最古老的甲醇制氢方法,在工业上主要用于一些用氢量不大、对氢气纯度要求较高的精细化工厂、制药厂等,优点是工艺流程简单,反应条件温和,列出了典型甲醇水蒸汽重整制氢装置的反应条件及富氢气体组成。随着燃料电池氢源问题的提出,许多研究机构开始研制可为燃料电池供氢的小型甲醇水蒸气重整制氢装置,如日本东京汽车公司1997年在实验室成功地研制出用于燃料电池汽车的甲醇水蒸汽重整制氢-质子交换膜燃料电池装置。
  由于该过程为吸热反应,当用于燃料电池汽车时需要外加燃烧器来供热,使得系统体积庞大、启动缓慢,对于车用电源来说,这是致命的缺点,所以为了解决上述问题,又开发了甲醇部分氧化制氢技术。
  22甲醇部分氧化重整制氢
  甲醇部分氧化制氢技术的原理为:甲醇部分氧化为放热反应,既提供了维持反应温度所需的热量,又产生了氢气,由于不同氧醇比(即空气/甲醇摩尔比)所放出的反应热不同,所以可通过控制氧醇比来控制反应温度。
  不同氧醇比时的反应热为:
  CH3OH 05O22H2 CO2H298=-155kJCH3OH 025O22H2 05CO2 05COH298=-13kJ当氧醇比降为023时,反应热为0.
  因此,可根据需要调整空气进料速度,在反应开始阶段需要升温时,可控制氧醇比为05,升至反应温度后,控制氧醇比在02304之间,略微放热以维持反应温度。
  重整气中的CO通过水蒸汽变换反应转化为CO2。
  CO H2OH2 CO2H298=-411kJ美国专利USP5942346提出了一种甲醇部分氧化重整制氢反应器:甲醇通过液体泵送入反应器顶部的喷嘴,将甲醇以雾滴状喷入反应器,空气自反应器顶部另一入口进入,空气和甲醇混合后向下通过点火盘管,点火盘管提供的热量使甲醇部分气化并达到反应温度,部分气化的甲醇继续向下通过催化剂床层,催化剂由浸有CuO、ZnO的陶瓷蜂窝担体组成,蜂窝担体既提供了均匀的流体分布,又保证了反应器内的低压降;另外通过调节空气进料速率来控制反应温度和重整气的氢纯度。
  甲醇部分氧化制氢催化剂的研究也比较活跃,美国阿贡国家实验室对不同金属/载体体系进行了研究,其中Cu/ZnO催化剂的活性最好;西班牙的石油化工催化学院在Cu/ZnO催化剂中加入Al2O3,制备出Cu40Zn55Al5催化剂,其活性略低于Cu/ZnO,但稳定性和选择性有大幅度提高[8]。
  甲醇部分氧化重整解决了水蒸汽重整制氢需要换热器或燃烧器的问题,重整器结构简单、小巧轻便、易于携带,但同时也存在另一个缺点,即与水蒸气重整制氢相比所生成的富氢气体氢纯度较低。
  23甲醇氧化重整制氢
  甲醇氧化重整是甲醇水蒸汽重整与部分氧化重整相结合的技术,甲醇水蒸汽重整反应的吸热与部分氧化反应的放热互为补充,重整器绝热操作,结构简单,操作简便,同时弥补了部分氧化重整制氢技术氢纯度低的缺陷。
  AISINSEIKI公司研制出一套用于质子交换膜燃料电池(简称PEMFC)电动车的甲醇氧化重整制氢系统,包括甲醇汽化单元、甲醇重整单元和CO去除单元三个部分,其构成如所示[8]。汽化单元包括一个甲醇汽化器和一个超级加热器,同时还配有一个甲醇催化燃烧室为汽化器和加热器提供热量,保证PEMFC系统的快速启动,汽化后的原料通过加热器加热到200以上,以确保不发生凝固,然后进入重整单元;重整单元结合了部分氧化重整与水蒸汽重整的优点,将甲醇、水和空气转化为富氢重整气;CO去除单元利用空气使CO发生选择性氧化,可将重整气中的CO含量从10降至10gg-1。AISINSEIKI甲醇重整制氢装置的体积为30L,工作压力015025MPa,重整效率78,重整气氢含量57,CO含量小于10gg-1.
  另外,USP5,762,658利用Cu/Al2O3、Pd/Al2O3催化剂和Hotspot反应器实现了甲醇催化氧化重整器的自启动和自供热。中科院大连化物所在甲醇氧化重整制氢方面也进行了一定的研究,已研制出5kg甲醇/h的甲醇制氢反应器及全套设备,通过优化各种O2/CH3OH摩尔比、H2O/CH3OH摩尔比、反应温度等各种参数,整个制氢系统的热效率可达到93[8]。
  24甲醇直接进料
  甲醇直接进料燃料电池(简称DMFC)是近年来新开发的一类电池,不需要燃料转化器和CO去除装置,燃料重整催化剂与电池阳极集成一体,不仅降低了整个电池的成本,而且减小了电池体积和重量。
  根据甲醇进料相态的不同,DMFC又分为液态甲醇燃料电池和气态甲醇燃料电池。
  2为液态甲醇PEMFC的示意图,液态甲醇和水利用泵通过硅橡胶管直接通入电池阳极,硅橡胶管浸在60热水中对原料预热,电池阳极排出的未反应物流回燃料储罐中,循环使用。阳极电催化剂的厚度控制在200m左右。这种燃料电池的功率密度可达01W/cm2。
  与液态甲醇PEMFC相比,气态甲醇PEMFC由于物质传递得到增强,电池性能得到提高,为气态甲醇PEMFC系统示意图。甲醇与水由泵打入汽化室,汽化室由双重汽化器组成,以保证燃料完全汽化,汽化室出口气体温度控制在200,电池阳极排放的未反应物通过水冷凝器收集,流回燃料储罐循环使用。
  甲醇直接进料燃料电池的结构紧凑、重量较轻、携带方便,存在的主要问题是如何提高阳极催化剂的催化性能及耐杂质和耐腐蚀能力。
  3天然气
  天然气资源丰富,杂质含量低,不含金属杂质和芳烃,因此,天然气做为燃料电池燃料的研究也很活跃。天然气制氢为燃料电池原料主要有三条技术路线:水蒸汽重整、部分氧化重整和催化氧化重整。
  31天然气水蒸汽重整制氢
  天然气水蒸气重整制氢的主要反应为:
  CH4 H2OCO 3H2吸热反应由于该反应为吸热反应,且反应温度较高(800左右),需要大量供热,另外需要加入大量水蒸汽,导致该工艺热能消耗太高,不适于燃料电池汽车,此处不予详述。
  32天然气部分氧化重整制氢
  由于天然气水蒸气重整存在着上述缺点,所以许多人致力于天然气部分氧化制氢的研究。
  天然气部分氧化制氢的原理与甲醇部分氧化重整基本相同,天然气部分氧化放热提供维持反应温度所需的热量。催化剂研究主要集中于以下两类:
  贵金属(Ru、Rh、Ir、Pt)催化剂,其中Rh的催化性能最好;过渡金属(Ni、Co)催化剂,目前研究较多集中于Ni基催化剂。
  意大利CNRTAE学院提出了一套用于燃料电池的甲烷、天然气重整制氢系统,结构示意图见图4,主要由天然气脱硫、部分氧化反应器、高温变换、低温变换和选择氧化反应器五部分组成。天然气首先脱硫,然后与空气进入部分氧化反应器(装填Ni/Al2O3催化剂,反应温度800),发生放热反应:CH4 05O2CO 2H2H=-355kJ/mol通过控制O2/CH4(摩尔比051054)或O2/天然气比例来控制反应温度。产品中的CO在高、低温变换反应器中发生水蒸汽变换反应生成CO2,反应器中分别装填Fe3O4/Cr3O4和CuO/ZnO/Al2O3催化剂。残留的CO再在选择氧化反应器(装填05Ru/Al2O3催化剂)中氧化,最终达到CO浓度小于10gg-1。
  33天然气氧化重整制氢
  新加坡南洋技术大学对天然气氧化重整技术进行了研究[8],鉴于天然气组成的不确定性,考察了天然气组成对重整气中H2和CO浓度的影响,试验结果表明,通过优化空气/天然气摩尔比及H2O/天然气摩尔比,可以实现重整器绝热操作,同时得到较高的H2浓度。
  天然气重整制氢技术研究比较活跃,但目前尚未有形成燃料电池氢源样机的报道。
  由于天然气常温、常压下为气态,用于汽车或可移动电源时,储存和携带比较困难,所以不适于直接做车用燃料电池原料,但是在天然气比较充足的地区,用天然气制取富氢气提纯后供给燃料电池汽车,或者天然气制合成气后进一步合成甲醇、甲醇用做汽车燃料电池的原料,可能是比较可行的路线。
  4轻油
  由于遍及世界各地的加油站可以方便地提供轻油,因此,汽柴油做燃料的车用燃料电池很有吸引力。一方面,可利用现有的燃料供应网络,节省巨额基础设施建设投资;另外安全性也有保障。
  国内外研究机构已开发了多种用于燃料电池汽车的汽柴油催化制氢技术路线,主要有水蒸气重整制氢、氧化重整制氢及等离子化制氢三条技术路线。
  41轻油水蒸气重整制氢
  轻油水蒸气重整制氢是目前工业上主要采用的制氢方法,主反应为:
  CnH2n 2 nH2OnCO (2n 1)H2由于此反应为吸热反应,需要外供热源,限制了其在燃料电池方面的应用。
  USP5686196提出了一个柴油水蒸汽重整制氢方案,用于车用固体氧化物燃料电池,该方案解决了需要携带储氢罐用于柴油脱硫的问题。其流程为:含硫柴油用低压泵送至常压混合器与氢气混合,混合物经高压泵送至蒸发器部分气化后进入加氢脱硫反应器脱硫。脱硫反应器上部装CoMo催化剂用于柴油加氢脱硫,下部装ZnO以消耗反应生成的H2S,ZnO定期更换。脱硫柴油与燃料电池生成的水进入高压重整反应器反应,得到富氢重整气。重整气经冷凝分出富氢气体和水,水循环使用,富氢气体进入氢分离器,在氢分离器中进行膜分离,得到氢气纯度达98的氢气。得到的氢气一部分去加氢脱硫反应器或储罐,一部分去膨胀器降压后送往燃料电池阳极发电。
  USP5928805也提出了一套类似的柴油制氢-固体氧化物燃料电池方案,这里不再详述。
  上述两种方案均是针对固体氧化物燃料电池,目前普遍认为固体氧化物的工作温度过高,启动时间长,不适于做车用电源,因此,这两种方案的商业化可能性不大。
  42汽油氧化重整制氢
  汽油氧化重整制氢是将汽油水蒸汽重整与部分氧化重整相结合的技术,其原理与甲醇氧化重整制氢相同,通过控制汽油/氧气、汽油/水的比例实现绝热操作。
  由于汽油组成相对复杂,要通过控制空气/汽油摩尔比和H2O/汽油摩尔比,实现自供热操作,比较困难,另外反应条件苛刻(反应温度>500),并且需要脱硫系统,以脱除原料油中对制氢催化剂有毒害作用的硫。但汽油氧化重整应该是一条比较有发展前途的路线,技术关键在于研制高活性、长寿命的轻油催化转化制氢催化剂及简单实用的制氢系统,在为燃料电池汽车提供氢气的同时满足汽车启动迅速、功率可调的要求。
  目前该技术还处于实验阶段,尚未有商业化的报道,戴姆斯-克莱斯勒公司曾经宣布过一个汽油为燃料的PEMFC电动车计划,其中包括汽油制氢设备和PEMFC系统,但汽油重整制氢的具体技术路线未见报道。中科院大连化物所也进行了汽油氧化重整制氢技术的研究,在2000年召开的第十三届世界氢能大会上,该所介绍了其用模型化合物nC8H18在微反色谱装置上的试验结果。
  43汽柴油等离子化重整制氢
  USP5409784提出了汽柴油等离子化制氢供给燃料电池的方法:汽柴油在等离子化器中转化为富氢气体,进入燃料电池产生电能和水,部分电能和水再供给等离子化器。其等离子化制氢燃料电池系统结构示意图见5.
  等离子化器的工作原理为:水从进水口导入,燃料可以与水混合进入,也可单独由进料口导入,加在阴极与阳极间的电压产生电弧。典型的车用等离子化器为20kW,直径0102m,长度02025m,寿命可达1000h.以汽柴油为原料时,得到的重整气氢浓度可达7580,CO含量2025.
  5未来燃料电池汽车大规模应用将给炼油和天然气化工工业带来的影响
  尽管目前在世界范围内,尚未就燃料电池汽车使用何种燃料达成共识,但不管采用何种燃料,未来燃料电池汽车的大规模应用均将在一定程度上改变炼油和天然气化工工业的产品结构。
  如果采用氢气做为燃料,在太阳能制氢、电解水制氢及生物制氢等新型制氢技术不成熟的情况下,炼油厂和天然气处理厂将必须增加制氢装置和氢气提纯设备以应对市场对氢气的大量需求。现在我国第一套为氢气燃料电池汽车提供原料的氢气提纯示范装置已在上海焦化厂建成,该装置将富氢气和净化气经过压缩、膜分离、催化氧化脱氧、变压吸附提纯后生产纯度9999的氢气,经膜压机压缩后充装在高压氢气瓶中外供。
  如果采用轻油为原料,将使炼油工业的产品结构发生变化。由于燃料电池的特殊性,燃料电池汽车对汽柴油性质的要求与现在的发动机型汽车截然不同,不必考虑汽油的抗爆性、挥发性、氧含量以及柴油的十六烷值、闪点等指标,将使催化重整、烷基化、芳构化、MTBE以及柴油催化改质等工艺受到一定程度的冲击,而汽柴油深度加氢脱硫将会得到大力发展。
  但是随着石油资源的逐渐减少和价格不断攀升,寻找替代能源将成为必然趋势,天然气和甲醇价格相对便宜的优势将逐渐凸显。如果采用天然气和甲醇做为燃料电池汽车原料,将会带动天然气的开发利用,天然气处理厂将必须增加深度脱硫等天然气净化措施生产符合燃料电池进料标准的低硫洁净原料;目前世界甲醇总产量的80是以天然气为原料生产的,甲醇燃料电池的应用将会加速碳一化学的研究和开发,促进天然气转化制合成气、合成气制甲醇工艺或天然气一步法制甲醇工艺的发展和开发,为边远油气田天然气的综合利用提供广阔的发展前景。
  国外一些石油公司已意识到燃料电池及燃料电池汽车的发展将给炼油及天然气化工工业带来的冲击和机遇,开始采取措施,与汽车生产厂或电力公司合作开发燃料电池技术,以期在以后的能源市场中占居主动地位。


GE大神 发表于 2013-3-4 12:51
新的1650,中俄合作。我们出AIP。毛子拉达那么多年都没整好
沙俄能否提供核潜艇技术,咱们急需
蛋疼的谷歌翻译机么……
lzrgs 发表于 2013-3-4 12:52
毛子的燃料电池AI宾最近进展

同时,不依赖空气的想法是非常有吸引力的。 非可再充电电池和某些技术 ...
这玩意TG,汉斯,鬼子都在做。短期内想上艇还很不现实。
lzrgs 发表于 2013-3-4 14:13
新的1650,我们直接买两条,后两条自已生产。以上4条都装我们自已的斯特林AIP。但问题是这是TG自产自用, ...
这消息确认了吗?1650跟RMB比小太多了,原来RMB里面的设备没法塞进去了。估计TG会重新设计一款吧,继续用RMB的设备,双壳改单双混,排水量在RMB的80-90%左右比较靠谱。

撸主标题误导人



四管霰弹 发表于 2013-3-4 13:26
抓到一个脑残,拉达没装AIP,出口型才有。法国人自用常规潜艇也不装AIP,出口型才有。毛子的的AIP是燃料电 ...
拉达只有首艇?还有不要随便骂人。无论别人是否错误。
lzrgs 发表于 2013-3-4 12:58
拉达的问题实际不是直接出在AIP上,拉达首艇实际上没有AIP。。。拉达首艇的问题居然卡在推进电机上{:171: ...
是啊,可是二三号现在是烂尾状态了。。。。
lzrgs 发表于 2013-3-4 12:56
。。。
你老人家也是,新的1650,我们直接买两条,后两条自已生产。以上4条都装我们自已的斯特林AIP。但 ...
这样啊。我还以为毛子要走斯特林了
四管霰弹 发表于 2013-3-4 13:26
抓到一个脑残,拉达没装AIP,出口型才有。法国人自用常规潜艇也不装AIP,出口型才有。毛子的的AIP是燃料电 ...
还有不一定要详细说1650阿穆尔吧,677和1650关系大家都清楚。我又没说不是燃料电池
lzrgs 发表于 2013-3-4 16:14
这是用柴油提取氢,然后供燃料电池发电。

汽配烧料电池的材料抉择和材料转变制气探讨发展
说实话不看好甲醇。