氢能利用关键技术系列--制氢工艺与技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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毛宗强，毛志明，余皓 等 著

图书标签:

• 氢能
• 制氢
• 氢能技术
• 能源
• 化学工程
• 可再生能源
• 清洁能源
• 工艺技术
• 能源转型
• 燃料电池

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122317070

版次：1

商品编码：12360571

包装：平装

丛书名： 氢能利用关键技术系列

开本：16开

出版时间：2018-06-01

用纸：胶版纸

页数：334

字数：574000

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：本书适合从事或准备进入氢能领域的企业家、投资家、政策决策者阅读，可供从事能源研究的工程技术人员、高等学校相关专业的教师和学生参考，也适合从事能源领域的科技人员和管理人员及一般读者阅读。
1.《制氢工艺与技术》作者为我国知名的氢能专家，在行业内享有较高声誉。
2.《制氢工艺与技术》书中包含全新的制氢技术及工艺，突出零二氧化碳排放制氢技术，对氢能领域的研究人员有较好的参考价值。
3.《制氢工艺与技术》图书参与人员均为各种制氢技术的领军人才，有较好的行业影响。一册在手，制氢技术全掌握。

内容简介

《制氢工艺与技术》介绍了氢气的工业生产过程与原理。为了满足当前对无碳氢气，即氢气生产过程“零CO2排放”的要求，本书介绍了可再生能源制氢，突出了风力制氢和生物质能制氢；还介绍了核能制氢、氨气制氢、硼氢化钠催化水解制氢、硫化氢分解制氢、金属粉末制氢等目前尚未工业化生产但完全的“零CO2排放”的制氢技术。对于通常排放CO2的烃类制氢工艺，本书介绍了其制得氢和炭黑的独特工艺，从而使其成为另一种“零CO2排放”的制氢方法。
本书适合从事或准备进入氢能领域的企业家、投资家、政策决策者阅读，可供从事能源研究的工程技术人员、高等学校相关专业的教师和学生参考，也适合从事能源领域的科技人员和管理人员及一般读者阅读。

作者简介

毛宗强，清华大学教授，国际知名氢能专家。国际氢能协会(IAHE)副主席，国际氢能标准委员会(ISO/TC197)副主席,《国际氢能经济合作伙伴（IPHE）》氢能教育专家,国际氢能杂志(IJHE)客座编辑。中国可再生能源学会氢能专业委员会(CAHE)前主任委员。全国氢能标准技术委员会（SAC/TC309）前主任。
2003~2016年，在清华大学开设研究生学分课《氢能工程》，为全国高校首次。
已在国内外刊物及会议发表200余篇文章、申请多项专利、出版多本氢能专著。


毛志明，2002年毕业于清华大学软件学院。长期从事节能环保、氢能与燃料电池项目研发，包括：贵州火电企业能源审计，山西河津HCNG母站及HCNG重型卡车示范运行（获2014年国际氢能学会艾仁?鲁道夫奖），吉林长岭风电制氢国家示范项目，固定式与车用燃料电池发电系统，参与《车用压缩氢气天然气混合燃气》、《通信用氢燃料电池供电系统》国家标准编制，参与相关国际公司并购。2015年编著出版《氢气生产及热化学应用》。现为北京华氢科技有限公司总经理。

余皓，华南理工大学化学与化工学院，教授，博士生导师。2005年毕业于清华大学化学工程系，获学士、博士学位，随后到华南理工大学任教至今；2012~2013年期间在美国加州大学洛杉矶分校化工系访问研究。2013年入选教育部新世纪人才；2012年获得广东省自然科学基金杰出青年基金。主要研究方向：（1）纳米材料及其催化特性；（2）可再生资源催化制氢新技术等。发表SCI收录文章170余篇，授权专利10余项。

目录

0绪论/1
0.1氢气是“全能”的高级能源并可能成为下一个“主体能源”/1
0.2氢在减排温室气体中的重要地位/2
0.3多种多样、丰富多彩的制氢方法/3
0.3.1根据制氢原料分类/3
0.3.2根据制氢原理分类/4
0.4我国是世界产氢第一大国，化石燃料是目前制氢主力/5
0.4.1全国煤炭、天然气制氢潜在产能/5
0.4.22016年全国氯碱、甲醇、合成氨的副产氢气产能/5
0.5氢能是二次能源吗？/6

第1章煤制氢/9
1.1传统煤制氢技术/10
1.2煤气化制氢工艺/10
1.2.1煤的气化/10
1.2.2一氧化碳变换/11
1.2.3酸性气体脱除技术/11
1.2.4H2提纯技术/12
1.2.5“三废”处理/12
1.3煤制氢国内外发展现状/12
1.3.1国外煤制氢发展状况/12
1.3.2国内煤制氢发展状况/13
1.4煤气化技术/13
1.4.1固定床气化技术/13
1.4.2流化床气化技术/14
1.4.3气流床气化技术/14
1.5煤制氢技术经济性/16
1.5.1煤制氢与天然气制氢的经济技术指标对比/16
1.5.2煤制氢技术经济影响因素分析/18
1.6煤制氢前景/19
1.7褐煤制氢/20
1.7.1背景介绍/20
1.7.2工艺介绍/21
1.7.3成本计算及CO2排放量/23
1.7.4总结与展望/24
1.8煤炭地下气化制氢/25
1.8.1煤炭地下气化研究综述/25
1.8.2国外煤炭地下气化/25
1.8.3我国的地下煤气化试验/26
1.8.4地下煤气化制氢前景/27
1.9煤制氢零排放技术/28
1.10电解煤水制氢/29
1.10.1电解煤水制氢的研究现状和前景/29
1.10.2电解煤水制氢的反应机理/30
1.10.3电解煤水制氢技术的特点/33
1.11超临界煤水制氢/35
1.11.1概论/35
1.11.2我国研究情况/35
1.11.3国外研究情况/37
1.11.4展望/37
1.12煤/石油焦制氢/38
参考文献/38

第2章天然气制氢/42
2.1天然气在含氧(元素)环境下的制氢技术/42
2.1.1基本原理/42
2.1.2技术进展/43
2.1.3关键设备/47
2.1.4优点与问题/49
2.2天然气氧芳构化制氢工艺/49
2.2.1基本原理/49
2.2.2制氢工艺/50
2.2.3设备/53
2.2.4优点与问题/53
2.3天然气直接裂解制氢与碳材料工艺/53
2.3.1基本原理/53
2.3.2制氢气工艺/54
2.3.3反应设备/57
2.3.4优点与问题/59
参考文献/59

第3章石油制氢/63
3.1石油制氢原料/63
3.2制氢工艺简介/64
3.2.1石脑油制氢/64
3.2.2重油制氢/64
3.2.3石油焦制氢/65
3.2.4炼厂干气制氢/65
3.3石油原料制氢经济/66
参考文献/67

第4章可再生能源制氢/68
4.1太阳能制氢/68
4.1.1太阳光直接分解水制氢/68
4.1.2太阳光热化学分解水制氢/73
4.1.3太阳能发电、电解水制氢（PTG)/73
4.2生物质能制氢/74
4.2.1生物质生物发酵制氢/75
4.2.2生物质化工热裂解制氢/76
4.2.3生物质制乙醇、乙醇制氢/79
4.3风能制氢/84
4.3.1风电制氢/84
4.3.2风�睬饽茉聪低常╓HHES）介绍/85
4.3.3应用范例/86
4.3.4吉林省长岭县龙凤湖20万千瓦风电制氢及HCNG示范项目介绍/87
4.4海洋能制氢/89
4.4.1潮汐能/89
4.4.2波浪能/89
4.4.3温度差能/89
4.4.4海流能/90
4.4.5海洋盐度差能/90
4.4.6海草燃料/91
4.4.7海洋能制氢前景/91
4.5水力能制氢/91
4.5.1水力能资源/91
4.5.2水力能发电制氢/91
4.5.3水力能制氢优势/92
4.6地热能制氢/92
参考文献/92

第5章太阳能光解水制氢/96
5.1光催化研究开端/96
5.2光催化分解水的基本原理/97
5.2.1光催化分解水过程/97
5.2.2光催化分解水反应热力学/97
5.2.3光催化分解水反应动力学/98
5.3研究进展/99
5.3.1分解水制氢光催化剂/99
5.3.2提高光催化剂分解水制氢效率的方法/101
5.3.3光催化分解水制氢反应器/103
5.4结论与展望/109
参考文献/109

第6章生物质发酵制氢/113
6.1基本原理/113
6.2研究进展/114
6.2.1接种物的选择以及处理方式/114
6.2.2反应pH值/116
6.2.3温度/116
6.2.4原料/116
6.2.5反应器/117
6.3案例介绍/117
6.4优点与问题/119
参考文献/119

第7章生物质热化学制氢/122
7.1生物质简介/122
7.2生物质热解制氢/123
7.2.1生物质热解反应/123
7.2.2生物质热解制氢的影响因素/125
7.2.3生物质热解制氢反应器及技术/130
7.3生物质气化制氢/133
7.3.1生物质气化原理/134
7.3.2气化介质/134
7.3.3气化炉及工艺/135
7.3.4生物质气化过程强化/137
7.3.5生物质超临界水气化制氢/138
7.4生物油制氢技术/139
7.4.1生物油简介/139
7.4.2生物油蒸汽重整制氢/139
7.4.3生物油自热重整制氢/140
7.4.4生物油重整制氢反应器技术/141
7.5生物质热化学制氢技术评述/143
7.5.1生物质热化学制氢的技术经济性/143
7.5.2生物质热化学制氢的CO2排放/144
参考文献/145

第8章核能制氢/149
8.1核能制氢技术/149
8.1.1核能制氢主要工艺/150
8.1.2核能制氢用反应堆/153
8.2核能制氢国内外研究进展/154
8.2.1日本/155
8.2.2美国/155
8.2.3法国/155
8.2.4韩国/156
8.2.5加拿大/156
8.2.6中国/157
8.3核能制氢的经济性与安全性/160
8.3.1经济性/160
8.3.2安全性/161
8.4核能制氢的综合应用前景/162
8.4.1核能制氢——氢冶金/162
8.4.2其他/164
参考文献/165

第9章等离子体制氢/167
9.1等离子体简介/167
9.2等离子体的制备/168
9.3等离子体制氢研究现状/169
9.4等离子体制氢的优缺点/173
参考文献/174

第10章汽油、柴油制氢/175
10.1基本原理/175
10.2研究进展/176
10.2.1汽油、柴油制氢工艺/176
10.2.2设备/179
10.3优点与问题/181
参考文献/181

第11章醇类重整制氢/184
11.1甲醇制氢/184
11.1.1甲醇水蒸气重整制氢/184
11.1.2甲醇水相重整制氢/189
11.2生物燃料乙醇制氢/189
11.2.1乙醇直接裂解制氢/191
11.2.2乙醇水蒸气重整制氢/191
11.2.3乙醇二氧化碳重整制氢/193
11.2.4乙醇制氢催化剂/194
11.3醇类重整制氢反应器及技术/198
11.3.1固定床反应器/199
11.3.2微通道反应器/200
11.3.3微结构反应器/203
11.3.4膜反应器/205
11.4电催化强化乙醇制氢/208
11.5等离子体强化乙醇制氢/208
11.6甲醇、乙醇制氢技术的特点和问题/209
11.6.1甲醇、乙醇制氢的技术经济性/209
11.6.2甲醇、乙醇制氢的CO2排放/209
11.6.3制氢与燃料电池耦合系统/209
参考文献/212

第12章甘油重整制氢/217
12.1背景及甘油的来源/217
12.2甘油的物化性质/218
12.3甘油水蒸气重整制氢/219
12.3.1热力学分析/220
12.3.2反应机理/221
12.3.3催化剂/223
12.4甘油水相重整制氢/229
12.5甘油干重整制氢/231
12.6甘油光催化重整制氢/231
12.7甘油高温热解法重整制氢/232
12.8甘油超临界重整制氢/232
12.9甘油吸附增强重整制氢/232
12.10甘油制氢技术的CO2排放/237
12.11甘油制氢技术的经济性/237
参考文献/239

第13章甲酸分解制氢/243
13.1基本原理/243
13.2甲酸的来源/243
13.3甲酸分解催化剂/245
13.3.1均相催化剂/245
13.3.2非均相催化剂/252
13.4甲酸分解制氢技术及设备/258
13.5甲酸分解制氢技术的优点和问题/259
参考文献/260

第14章氨气制氢/264
14.1氨制氢原理/264
14.1.1氨分解制氢的热力学/264
14.1.2氨分解制氢的动力学/265
14.1.3热催化法分解氨气制氢/267
14.1.4等离子体催化氨制氢新工艺/268
14.2氨制氢的设备/268
14.3其他氨分解制氢方法/268
14.4和甲醇制氢比较/269
参考文献/270

第15章烃类分解生成氢气和炭黑的制氢方法/272
15.1烃的定义及制氢方法/272
15.2烃类分解制取氢气和炭黑方法/272
15.2.1热裂解法/272
15.2.2等离子体法/273
15.3天然气催化热裂解制造氢气和炭黑（TCD）/273
15.3.1传统的天然气热裂解/273
15.3.2天然气热裂解制氢气和炭黑的新方法/273
15.3.3天然气催化热裂解制造氢气和炭黑(TCD)/274
15.4热分解制氢气和炭黑与传统方法的比较/274
15.4.1分解甲烷的能耗/274
15.4.2氢气产品的能耗与原料消耗/275
15.4.3排放CO2比较/275
15.4.4能量利用比较/275
参考文献/275

第16章NaBH4制氢/276
16.1基本原理/276
16.2研究进展/277
16.2.1NaBH4制氢工艺/277
16.2.2设备/279
16.3优点与问题/281
参考文献/281

第17章硫化氢分解制氢/282
17.1硫化氢分解反应基础知识/282
17.1.1反应原理/282
17.1.2热力学分析/282
17.1.3动力学研究/283
17.1.4动力学反应机理/283
17.2硫化氢分解方法/284
17.2.1热分解法/284
17.2.2电化学法/285
17.2.3电场法/286
17.2.4微波法/286
17.2.5光化学催化法/286
17.2.6等离子体法/286
17.3主要研究方向/288
参考文献/289

第18章金属粉末制氢/290
18.1什么金属能制氢/290
18.2铝制氢/291
18.2.1Al-H2O体系/291
18.2.2铝制氢设备/295
18.3镁制氢/295
18.4锌制氢/296
18.5铁制氢/297
18.6结语和展望/297
参考文献/297

第19章液氢/299
19.1液氢背景及性质/299
19.1.1液氢性质/299
19.1.2液氢外延产品/299
19.2液氢用途/302
19.3液氢的生产/302
19.3.1正氢与仲氢/302
19.3.2液氢生产工艺/303
19.3.3液氢生产典型流程/305
19.3.4全球液氢生产/307
19.3.5液氢生产成本/308
19.4液氢的储存与运输/309
19.4.1液氢储存/309
19.4.2液氢运输/310
19.5液氢加注系统/312
19.5.1液氢加注系统/312
19.5.2防止两相流的措施/312
19.6液氢的安全/313
19.7中国液氢/314
19.8小结/315
参考文献/315

第20章副产氢气的回收与净化/317
20.1变压吸附法/318
20.1.1背景/318
20.1.2氢气分离的各种方法比较/318
20.1.3变压吸附制氢工艺/319
20.1.4变压吸附在氢气分离中的应用与发展/323
20.2膜分离法/325
20.2.1有机膜分离/325
20.2.2机膜分离/330
20.2.3液态金属分离/331
20.3深冷分离法/332
20.3.1低温吸附法/332
20.3.2工业化低温分离/333
参考文献/333

前言/序言

氢是人类永恒的能源、人类未来的能源
为什么说氢是人类永恒的能源、人类未来的能源？是因为：
（1）氢及其同位素的资源丰富。每个水分子含有两个氢原子一个氧原子。相比氧化铁是“铁矿”，那么，水就是无穷的“氢矿”。而氢在使用后又复生成水。可见氢的量是无穷无尽的。我们知道地球的70%以上的表面都覆盖着水，人们不必像争夺分布极度不平衡的石油和煤那样去争夺水，由此我们也称氢为“和平能源”。大力发展“和平能源”是我国崛起的必然之路。
（2）氢很“容易”得到。只要有水和其他任何能源，甚至金属、化合物都能获得氢气。氢气是能源载体，所有的一次能源和能源载体都可以用来直接或间接生产氢气。所谓直接生产氢气，指与水反应制得氢气或直接裂解生成氢气,如天然气直接裂解生成氢气和碳。所谓间接生成氢气，是指先发电，再利用电解水制得氢气,或先制成含氢载体，如氨气、甲醇、乙醇等，再裂解它们制得氢气。氢气的制取方法很多，包括：热化学制氢、电化学制氢、微生物学制氢，等等。“易得”是氢的重要特点，如何制得氢气是本书的主要内容。
（3）氢能是无碳能源，是最环保的能源。无论你用什么方式使用氢气，其最终的产物都是水，是清洁的、无污染的水。氢在其生命周期中，不给环境留下一丁点CO2,氢是典型的无碳能源。
（4）氢气具有可储存性。它既可以以气态、液态的形式储存和输配，也可以以不饱和的氢的液体、固体及金属氧化物的形式进行储存和运输。
（5）氢是宇宙中最丰富的元素。构成宇宙的物质的元素中，大约占据宇宙质量的75%。地球之母——太阳，就是依靠氢的同位素氘和氚的聚合反应生成巨量的热和光，温暖着地球，照耀着地球。使用氢作为能源，就是回归宇宙法则，“替天行道”。
（6）氢是安全的能源。每种能源载体都有其物理/化学/技术性的特有的安全问题。氢在空气中的扩散能力很强，因此氢泄漏或燃烧时就很快地垂直上升到空气中并扩散。因为氢本身没有毒性及放射性，所以不可能有长期的未知范围的后续伤害。氢不会产生温室效应。现在已经有整套的氢安全传感及执行装置，可及时测定氢气的泄漏并采取措施，将事故消灭在萌芽状态，保证氢气使用安全。
通常，氢能产业链由制氢、储运和应用组成，制氢是完整的氢能产业链的第一环，非常重要，没有氢气，就无从谈起氢能产业。近年来，准备投入氢领域的投资人、企业家越来越多。他们的第一个问题往往就是氢气从哪里来？为了比较系统地回答这一问题，我们曾在2015年在化学工业出版社的支持下，出版了《氢气生产热化学利用》，介绍了工业化制氢方法及其氢能在内燃机、燃气轮机、锅炉、切割、焊接及环境保护等领域的应用，得到读者好评。为了适应最近投资人和企业家对氢气生产的深入了解，我们决定编写本书，不仅仅介绍工业化生产氢气，也介绍有潜力的无碳氢气（又称绿色氢气）生产，例如更接近产业化的风力制氢、生物质制氢。希望一方面满足新进入氢能领域的人士需要，另一方面切实推动无碳制氢发展。
起初，化学工业出版社就本书内容及作者已有部分安排，后由我继续执行。因为在已有的框架下完善，所以，有的章节似乎可以安排得更好些。
参与本书各章节撰写的作者都是制氢方面的教授、专家和亲历者，从专业出发承担相关章节编写，每章节的功劳和责任都分别属于作者自己。编者在此对各位作者表示诚挚的谢意。本书各章节的具体作者情况如下：
绪论（清华大学 毛宗强）
第1章煤制氢（毛宗强）
第2章天然气制氢（清华大学 骞伟中）
第3章石油制氢（北京华氢科技有限公司 毛志明）
第4章可再生能源制氢(清华大学 李十中、碗海鹰 完成该章第4.2.3节；毛志明完成该章其余部分)
第5章太阳能光解水制氢（上海电力学院 姚伟峰）
第6章生物质发酵制氢(中国农业大学 刘志丹、司哺春、李嘉铭，中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院 张家仁)
第7章生物质热化学制氢（华南理工大学 余皓)
第8章核能制氢(清华大学 张平)
第9章等离子体制氢（毛宗强）
第10章汽油、柴油制氢(陆军防化学院 孙杰）
第11章醇类重整制氢（余皓)
第12章甘油重整制氢（余皓)
第13章甲酸分解制氢（余皓)
第14章氨气制氢（毛志明）
第15章烃类分解生成氢气和炭黑的制氢方法（毛志明）
第16章NaBH4制氢（毛志明）
第17章硫化氢分解制氢（毛志明）
第18章金属粉末制氢(毛志明）
第19章液氢（毛宗强）
第20章副产氢气的回收与净化(毛志明）
最后，编者借此机会感谢化学工业出版社的大力支持，特别是编辑的辛勤劳动，使得本书得以高质量完成。本书是从事氢能的教授、专家的集体编著的结晶，希望本书能对我国发展氢能有所贡献。在编写过程中，编者力求论述准确、理论结合实际。由于水平有限，书中不足之处在所难免，恳请读者批评指正。

2018年4月
于清华大学能科楼A座314室

《新能源革命的基石：现代制氢工业的创新与展望》 本书是一部深度聚焦现代制氢工艺与技术的专业著作。在当前全球能源结构转型、积极应对气候变化的宏大背景下，氢能以其清洁、高效、可再生的特性，被视为驱动未来能源革命的关键力量。而制氢，作为氢能价值链的起点，其工艺路线的选择、技术的突破与优化，直接决定了氢能产业的经济性、可持续性以及规模化发展的可行性。 本书在内容上，并未涵盖“氢能利用关键技术系列”这一宏观概念下的所有子领域，例如燃料电池、储氢材料、氢气输运等应用端的技术细节。它专注于“制氢工艺与技术”这一核心环节，力图为读者呈现一个全面、深入且前沿的制氢工业图景。 核心内容概览： 第一部分：制氢技术溯源与分类 历史回顾与发展脉络： 追溯人类早期制氢的尝试，如焦炉煤气提纯、电解水等，梳理不同技术路线的出现及其背后的时代需求和技术驱动力。 现代制氢工艺的分类： 详细介绍当前主流和新兴的制氢技术，并进行科学分类。主要包括： 化石燃料制氢： 蒸汽重整（Steam Methane Reforming, SMR）： 深入剖析天然气、煤炭等化石燃料通过与水蒸气反应制氢的化学原理、反应器设计、催化剂选择与性能优化。重点探讨提高转化率、降低能耗、减少碳排放（如CCUS技术集成）等关键技术挑战。 部分氧化（Partial Oxidation, POX）与自热重整（Autothermal Reforming, ATR）： 介绍这些技术的特点、适用范围、与SMR的比较优势与劣势。 煤气化制氢： 阐述煤炭在高压高温下与气化剂（氧气、蒸汽）反应生成合成气的过程，以及后续的CO变换、CO2分离等关键步骤。 非化石燃料制氢： 电解水制氢（Water Electrolysis）： 这是实现“绿氢”的核心技术。本书将详细讲解： 碱性水电解（Alkaline Water Electrolysis, AWE）： 原理、结构、电极材料、隔膜技术、运行参数优化，以及其在成本、效率、寿命等方面的考量。 质子交换膜电解水（Proton Exchange Membrane Electrolysis, PEMWE）： 深入分析其高效率、高功率密度、快速响应等优点，以及对催化剂（贵金属）、膜材料、系统集成等方面的技术要求与挑战。 固体氧化物电解（Solid Oxide Electrolysis, SOEC）： 介绍其高温运行特点、能量效率优势、与热源耦合的可能性，以及材料科学、密封技术等方面的关键进展。 生物质制氢： 探讨通过生物发酵、热化学转化（如气化、热解）等方式从生物质中提取氢气的技术原理、工艺流程、生物质原料预处理、产氢效率及经济性分析。 光解水制氢/光催化制氢： 介绍利用太阳能直接驱动水分解的技术概念，重点关注新型半导体材料、催化剂设计、反应器结构以及实现高效率和稳定性的研究进展。 热化学循环制氢： 阐述利用高温热源（如太阳能聚光、核能）驱动一系列化学反应，间接分解水制氢的原理，重点介绍如硫-碘循环、铜-氯循环等不同循环路线的化学过程、反应器设计与材料选择。 第二部分：关键技术环节深度解析 催化剂与材料创新： 聚焦制氢过程中所需的核心催化剂（如重整催化剂、水电解催化剂、变换催化剂）的种类、性能指标、设计原理、制备技术以及未来发展趋势（如非贵金属催化剂、纳米催化剂）。同时，深入探讨电解槽的关键材料，如隔膜、电极、密封材料的性能要求、失效机理及材料科学的最新突破。 工艺优化与过程集成： 分析如何通过优化反应条件（温度、压力、汽氢比）、改进反应器设计（如微通道反应器、固定床反应器）、强化传质传热来提高产氢效率、降低能耗。探讨不同制氢工艺的集成可能性，例如将CCUS技术与化石燃料制氢结合，或将可再生能源发电与电解水制氢耦合。 纯化与分离技术： 讲解制氢过程中，为了获得高纯度氢气（满足不同应用场景的需求），所涉及的各种分离与纯化技术，如变压吸附（PSA）、膜分离、低温精馏等，分析其技术特点、效率、能耗以及适用性。 安全与环保考量： 强调氢气本身的物理化学性质带来的安全挑战，探讨制氢过程中的安全设计理念、风险评估与控制措施。同时，分析不同制氢工艺的环境影响，特别是碳排放、废水、废气等问题，以及相应的减排和治理技术。 第三部分：产业发展与未来展望 不同制氢技术的经济性比较： 结合当前的技术成熟度、运行成本、原料成本、政策补贴等因素，对比分析不同制氢技术路线的经济可行性，为产业决策提供参考。 制氢产业的政策驱动与市场趋势： 梳理全球范围内推动氢能发展和制氢技术进步的相关政策法规、发展规划，分析不同国家和地区的市场需求和发展重点。 前沿技术与未来方向： 展望下一代制氢技术的发展潜力，例如基于人工智能的工艺控制与优化、新型能源耦合制氢模式、以及更高效、低成本、环境友好的制氢新路径的探索。 本书旨在为化学工程、能源科学、材料科学等领域的科研人员、工程师、行业决策者以及对氢能技术感兴趣的读者，提供一个关于现代制氢工艺与技术的全面、深入且具有前瞻性的知识框架。通过对现有技术的深入剖析和对未来技术趋势的探讨，期望能为推动全球氢能产业的健康、可持续发展贡献一份力量。

评分☆☆☆☆☆

在读到关于“制氢工艺”的部分时，我感觉自己就像进入了一个巨大的化学工厂，耳边回响着各种设备运转的声音，眼前闪烁着化学反应的火花。作者并没有枯燥地列举技术参数，而是将复杂的工艺流程，通过图文并茂的方式清晰地呈现出来。例如，在介绍蒸汽重整制氢时，作者不仅说明了其化学原理，还详细描述了从天然气预处理、反应、分离到提纯的每一个步骤，并且还穿插了对于不同反应器设计的考量，比如床层类型、催化剂的选择等等，这些细节让我看到了制氢过程中蕴含的精妙工程学设计。对于电解水制氢，作者更是详细介绍了碱性电解槽、质子交换膜（PEM）电解槽以及固体氧化物电解槽（SOEC）的结构、工作原理和各自的优劣势。我对PEM电解槽的效率和灵活性印象特别深刻，以及SOEC在高效率制氢和与热电联产结合的应用前景。作者在描述这些工艺时，仿佛是一位经验丰富的工程师，将那些可能令人生畏的技术术语，转化为生动形象的解释，让我能够轻松理解其中的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

本书的另一大亮点，在于它对“环境影响”的深入探讨。在如今全球气候变化日益严峻的背景下，任何能源形式的环境友好性都至关重要。作者在介绍各种制氢技术时，都会详细分析其全生命周期的环境足迹。对于化石燃料制氢，作者毫不回避地指出了其产生的温室气体排放问题，以及碳捕获和封存技术的必要性。而对于绿氢，作者则着重强调了其零碳排放的优势，并且分析了生产过程中对土地、水资源等的影响，以及如何通过优化技术和管理来最大限度地降低这些影响。我特别欣赏作者在评估环境影响时，所采用的科学严谨的态度，引用了相关的环保标准和评估方法。这让我明白，评价一种能源是否“清洁”，需要进行全面的、科学的分析，而不能仅仅停留在表面。这种对环境负责任的态度，让我对这本书的价值有了更深的认同。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的启示，是它对于“未来应用场景”的描绘，让我看到了氢能改变我们生活的无限可能。作者在书中，不仅仅局限于制氢本身，而是将视野拓展到氢能在各个领域的应用，包括交通运输、工业生产、家庭能源以及储能等。我被书中对于氢燃料电池汽车的详细介绍所吸引，它不仅仅是比传统燃油车更清洁，而且在续航里程和加氢速度上都有了显著的提升，这让我看到了未来出行的新图景。此外，书中还描绘了氢能在重工业领域的应用，比如在钢铁、水泥等行业的脱碳转型，以及在发电领域的应用，通过氢气燃烧或燃料电池发电，实现大规模的清洁能源供应。甚至，作者还探讨了氢能在家庭供暖和烹饪方面的潜力，让我对未来的绿色生活充满了想象。这种将抽象的技术转化为具体应用场景的描述，极大地激发了我对氢能发展前景的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

我特别喜欢书中对于“安全”问题的关注，这是任何一种新型能源发展都绕不开的议题。作者在探讨制氢工艺与技术的同时，非常详细地介绍了氢气固有的安全风险，比如其易燃易爆性，以及在储存、运输和使用过程中的潜在危险。但作者并没有因此而止步，而是花了大量篇幅介绍如何通过先进的技术和管理手段来确保氢能的安全性。比如，关于氢气检测技术的进步，如何实现超灵敏、快速的泄漏检测；关于储存技术的创新，比如高压气态储氢、液态储氢以及固态储氢等不同方式的安全性对比；还有在氢气加注站、燃料电池汽车等应用场景下的安全防护措施。作者列举了大量的实例和规范，让我觉得这些安全措施是切实可行、并且在不断完善中的。这种对细节的关注和对潜在风险的预见性，让我觉得这本书不仅仅是一本技术手册，更是一本负责任的科学科普读物。

评分☆☆☆☆☆

我非常欣赏这本书在“技术挑战与前沿研究”部分所展现出的前瞻性。作者并没有回避当前氢能发展所面临的难题，而是将其视为进一步创新的动力。比如，在制氢成本方面，作者详细分析了影响成本的关键因素，并指出了未来技术突破的方向，如新型催化剂的研发、高效电解槽的设计以及可再生能源成本的持续下降。同时，作者还重点介绍了目前正在进行的一些前沿研究，例如，人工智能在制氢过程中的应用，如何通过算法优化来提高效率和降低能耗；以及新型储氢材料的开发，如何实现更高能量密度、更安全的储氢方式。这种对未来研究方向的指引，让我觉得这本书不仅仅是一本总结性的著作，更是一本具有启发性的指南，能够激发更多年轻学者和工程师投身于氢能领域的研究。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的震撼，是它对于“制氢”这个环节的深入剖析。我之前对制氢的理解仅停留在“电解水”这个简单的概念上，但这本书却为我打开了新世界的大门。作者详细介绍了不同制氢方法的原理、优缺点以及适用场景。比如，对于“灰氢”，也就是从化石燃料中提取氢气，虽然成本较低，但其伴随的碳排放问题被作者深刻地剖析，并引发了我对于“经济效益”与“环境效益”之间平衡的思考。紧接着，作者又花费大量篇幅介绍了“蓝氢”，它是在灰氢的基础上，通过碳捕获与封存技术来降低碳排放，这让我了解到技术进步如何在解决能源问题的同时，兼顾环保需求。最让我兴奋的是对“绿氢”的讲解，即通过可再生能源电解水制氢。作者详细阐述了不同类型可再生能源（如太阳能、风能）在制氢过程中的应用，以及其背后的技术细节，比如电解槽的类型、效率提升的策略等等。这种层层递进的介绍，不仅让我了解了技术的演进，更让我看到了氢能走向清洁化、可持续化的必然路径。我尤其赞赏作者在介绍每种制氢技术时，都会引用相关的研究数据和实验结果，这使得论述更加具有说服力，也让我对这些技术有了更直观的认识。

评分☆☆☆☆☆

本书对“制氢技术”的探讨，真正让我意识到“技术”是推动一切发展的核心动力。作者在这一章节，从微观层面，深入挖掘了提升制氢效率和降低成本的关键技术点。比如，在催化剂的研究方面，作者介绍了几种新型催化剂材料及其在提高反应速率、降低活化能方面的作用，这让我明白，微小的材料改变，可能带来颠覆性的效率提升。同时，作者也强调了工程设计的重要性，例如，如何优化反应器的结构设计，以减少能量损失，提高产氢量。我对其中关于“集成化”和“模块化”的制氢设备设计理念特别感兴趣，这预示着未来制氢设备将更加紧凑、高效，并且易于部署。此外，作者还探讨了智能控制在制氢过程中的应用，比如利用大数据分析和机器学习来优化运行参数，实现实时监控和故障预警，这让我看到了传统工业与前沿科技的完美结合。整段的论述，让我对“技术”的深度和广度有了全新的认识，也更加坚信科技创新是实现氢能大规模应用的关键。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了深刻的印象，那种沉静的蓝色搭配着银色的字体，透露出一种专业而又充满未来感的科技气息。当我拿到它时，厚实的手感和精美的装帧，就已经让我对接下来的阅读充满了期待。翻开第一页，扑面而来的便是对氢能源宏大愿景的描绘，它不仅仅是一种能源，更像是解锁未来可持续发展模式的钥匙。作者在引言部分，用了一种非常宏观的视角，讲述了人类社会能源转型的必然性，以及氢能在其中扮演的关键角色。我特别喜欢作者在阐述氢能优势时，那种娓娓道来的叙事方式，将复杂的科学原理用通俗易懂的语言表达出来，让一个非专业背景的读者也能清晰地理解氢能的巨大潜力。例如，关于氢气高能量密度和燃烧产物为水的论述，通过类比生活中常见的能源，使得抽象的概念变得鲜活起来。同时，作者也毫不避讳地指出了当前氢能发展面临的挑战，比如储存、运输以及成本等问题，这种客观的态度让我觉得更加可信，也让我对作者的严谨性有了初步的认识。整段的开篇，没有直接进入技术细节，而是先营造了一种大背景，让我对即将深入的技术探讨有了心理上的准备和情感上的认同，这种铺垫做得非常到位。

评分☆☆☆☆☆

整本书读下来，我最大的感受是，它不仅是一本关于“制氢工艺与技术”的专业书籍，更是一本关于“未来能源革命”的深度解读。作者以一种宏大的视角，将制氢技术置于整个能源转型的宏大背景下进行审视，清晰地阐述了氢能在构建可持续发展社会中的关键作用。从宏观的能源战略，到微观的技术细节，这本书都展现了作者深厚的学识和严谨的研究态度。我特别喜欢作者在结尾部分所传递的 optimism，虽然承认挑战依然存在，但通过不断的科技创新和政策引导，氢能的广阔前景是毋庸置疑的。这本书让我对氢能有了系统而深刻的认识，也让我对接下来的能源发展充满了期待。它不仅仅为我解答了许多关于制氢的疑问，更点燃了我对清洁能源未来的热情。

评分☆☆☆☆☆

这本书在深入技术细节的同时，并没有忽视对“经济性”的考量，这让我觉得作者的视野非常全面。在介绍各种制氢技术时，作者不仅仅停留在原理层面，而是会深入分析每种技术的成本构成，包括原材料成本、设备投资、运行维护成本以及能源消耗等。我尤其关注作者对“度电成本”的详细测算，这直接关系到氢气最终的价格，也是影响氢能普及程度的重要因素。作者在分析不同制氢技术的经济性时，也考虑了规模效应的影响，以及随着技术成熟和规模化生产，成本有望进一步下降的趋势。让我印象深刻的是，作者对“绿氢”成本下降的乐观预测，并且列举了太阳能和风能发电成本持续降低的例子，以此来支撑其观点。这种基于数据和趋势的分析，让我对氢能的未来发展更有信心。同时，作者也提到了政策支持和市场需求对氢能经济性的影响，这让我明白，技术本身的发展，还需要宏观环境的协同作用。