氫能利用關鍵技術係列--製氫工藝與技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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毛宗強，毛誌明，餘皓 等 著

圖書標籤:

• 氫能
• 製氫
• 氫能技術
• 能源
• 化學工程
• 可再生能源
• 清潔能源
• 工藝技術
• 能源轉型
• 燃料電池

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122317070

版次：1

商品編碼：12360571

包裝：平裝

叢書名： 氫能利用關鍵技術係列

開本：16開

齣版時間：2018-06-01

用紙：膠版紙

頁數：334

字數：574000

正文語種：中文

編輯推薦

適讀人群 ：本書適閤從事或準備進入氫能領域的企業傢、投資傢、政策決策者閱讀，可供從事能源研究的工程技術人員、高等學校相關專業的教師和學生參考，也適閤從事能源領域的科技人員和管理人員及一般讀者閱讀。
1.《製氫工藝與技術》作者為我國知名的氫能專傢，在行業內享有較高聲譽。
2.《製氫工藝與技術》書中包含全新的製氫技術及工藝，突齣零二氧化碳排放製氫技術，對氫能領域的研究人員有較好的參考價值。
3.《製氫工藝與技術》圖書參與人員均為各種製氫技術的領軍人纔，有較好的行業影響。一冊在手，製氫技術全掌握。

內容簡介

《製氫工藝與技術》介紹瞭氫氣的工業生産過程與原理。為瞭滿足當前對無碳氫氣，即氫氣生産過程“零CO2排放”的要求，本書介紹瞭可再生能源製氫，突齣瞭風力製氫和生物質能製氫；還介紹瞭核能製氫、氨氣製氫、硼氫化鈉催化水解製氫、硫化氫分解製氫、金屬粉末製氫等目前尚未工業化生産但完全的“零CO2排放”的製氫技術。對於通常排放CO2的烴類製氫工藝，本書介紹瞭其製得氫和炭黑的獨特工藝，從而使其成為另一種“零CO2排放”的製氫方法。
本書適閤從事或準備進入氫能領域的企業傢、投資傢、政策決策者閱讀，可供從事能源研究的工程技術人員、高等學校相關專業的教師和學生參考，也適閤從事能源領域的科技人員和管理人員及一般讀者閱讀。

作者簡介

毛宗強，清華大學教授，國際知名氫能專傢。國際氫能協會(IAHE)副主席，國際氫能標準委員會(ISO/TC197)副主席,《國際氫能經濟閤作夥伴（IPHE）》氫能教育專傢,國際氫能雜誌(IJHE)客座編輯。中國可再生能源學會氫能專業委員會(CAHE)前主任委員。全國氫能標準技術委員會（SAC/TC309）前主任。
2003~2016年，在清華大學開設研究生學分課《氫能工程》，為全國高校首次。
已在國內外刊物及會議發錶200餘篇文章、申請多項專利、齣版多本氫能專著。


毛誌明，2002年畢業於清華大學軟件學院。長期從事節能環保、氫能與燃料電池項目研發，包括：貴州火電企業能源審計，山西河津HCNG母站及HCNG重型卡車示範運行（獲2014年國際氫能學會艾仁?魯道夫奬），吉林長嶺風電製氫國傢示範項目，固定式與車用燃料電池發電係統，參與《車用壓縮氫氣天然氣混閤燃氣》、《通信用氫燃料電池供電係統》國傢標準編製，參與相關國際公司並購。2015年編著齣版《氫氣生産及熱化學應用》。現為北京華氫科技有限公司總經理。

餘皓，華南理工大學化學與化工學院，教授，博士生導師。2005年畢業於清華大學化學工程係，獲學士、博士學位，隨後到華南理工大學任教至今；2012~2013年期間在美國加州大學洛杉磯分校化工係訪問研究。2013年入選教育部新世紀人纔；2012年獲得廣東省自然科學基金傑齣青年基金。主要研究方嚮：（1）納米材料及其催化特性；（2）可再生資源催化製氫新技術等。發錶SCI收錄文章170餘篇，授權專利10餘項。

目錄

0緒論/1
0.1氫氣是“全能”的高級能源並可能成為下一個“主體能源”/1
0.2氫在減排溫室氣體中的重要地位/2
0.3多種多樣、豐富多彩的製氫方法/3
0.3.1根據製氫原料分類/3
0.3.2根據製氫原理分類/4
0.4我國是世界産氫第一大國，化石燃料是目前製氫主力/5
0.4.1全國煤炭、天然氣製氫潛在産能/5
0.4.22016年全國氯堿、甲醇、閤成氨的副産氫氣産能/5
0.5氫能是二次能源嗎？/6

第1章煤製氫/9
1.1傳統煤製氫技術/10
1.2煤氣化製氫工藝/10
1.2.1煤的氣化/10
1.2.2一氧化碳變換/11
1.2.3酸性氣體脫除技術/11
1.2.4H2提純技術/12
1.2.5“三廢”處理/12
1.3煤製氫國內外發展現狀/12
1.3.1國外煤製氫發展狀況/12
1.3.2國內煤製氫發展狀況/13
1.4煤氣化技術/13
1.4.1固定床氣化技術/13
1.4.2流化床氣化技術/14
1.4.3氣流床氣化技術/14
1.5煤製氫技術經濟性/16
1.5.1煤製氫與天然氣製氫的經濟技術指標對比/16
1.5.2煤製氫技術經濟影響因素分析/18
1.6煤製氫前景/19
1.7褐煤製氫/20
1.7.1背景介紹/20
1.7.2工藝介紹/21
1.7.3成本計算及CO2排放量/23
1.7.4總結與展望/24
1.8煤炭地下氣化製氫/25
1.8.1煤炭地下氣化研究綜述/25
1.8.2國外煤炭地下氣化/25
1.8.3我國的地下煤氣化試驗/26
1.8.4地下煤氣化製氫前景/27
1.9煤製氫零排放技術/28
1.10電解煤水製氫/29
1.10.1電解煤水製氫的研究現狀和前景/29
1.10.2電解煤水製氫的反應機理/30
1.10.3電解煤水製氫技術的特點/33
1.11超臨界煤水製氫/35
1.11.1概論/35
1.11.2我國研究情況/35
1.11.3國外研究情況/37
1.11.4展望/37
1.12煤/石油焦製氫/38
參考文獻/38

第2章天然氣製氫/42
2.1天然氣在含氧(元素)環境下的製氫技術/42
2.1.1基本原理/42
2.1.2技術進展/43
2.1.3關鍵設備/47
2.1.4優點與問題/49
2.2天然氣氧芳構化製氫工藝/49
2.2.1基本原理/49
2.2.2製氫工藝/50
2.2.3設備/53
2.2.4優點與問題/53
2.3天然氣直接裂解製氫與碳材料工藝/53
2.3.1基本原理/53
2.3.2製氫氣工藝/54
2.3.3反應設備/57
2.3.4優點與問題/59
參考文獻/59

第3章石油製氫/63
3.1石油製氫原料/63
3.2製氫工藝簡介/64
3.2.1石腦油製氫/64
3.2.2重油製氫/64
3.2.3石油焦製氫/65
3.2.4煉廠乾氣製氫/65
3.3石油原料製氫經濟/66
參考文獻/67

第4章可再生能源製氫/68
4.1太陽能製氫/68
4.1.1太陽光直接分解水製氫/68
4.1.2太陽光熱化學分解水製氫/73
4.1.3太陽能發電、電解水製氫（PTG)/73
4.2生物質能製氫/74
4.2.1生物質生物發酵製氫/75
4.2.2生物質化工熱裂解製氫/76
4.2.3生物質製乙醇、乙醇製氫/79
4.3風能製氫/84
4.3.1風電製氫/84
4.3.2風�睬餑茉聰低常╓HHES）介紹/85
4.3.3應用範例/86
4.3.4吉林省長嶺縣龍鳳湖20萬韆瓦風電製氫及HCNG示範項目介紹/87
4.4海洋能製氫/89
4.4.1潮汐能/89
4.4.2波浪能/89
4.4.3溫度差能/89
4.4.4海流能/90
4.4.5海洋鹽度差能/90
4.4.6海草燃料/91
4.4.7海洋能製氫前景/91
4.5水力能製氫/91
4.5.1水力能資源/91
4.5.2水力能發電製氫/91
4.5.3水力能製氫優勢/92
4.6地熱能製氫/92
參考文獻/92

第5章太陽能光解水製氫/96
5.1光催化研究開端/96
5.2光催化分解水的基本原理/97
5.2.1光催化分解水過程/97
5.2.2光催化分解水反應熱力學/97
5.2.3光催化分解水反應動力學/98
5.3研究進展/99
5.3.1分解水製氫光催化劑/99
5.3.2提高光催化劑分解水製氫效率的方法/101
5.3.3光催化分解水製氫反應器/103
5.4結論與展望/109
參考文獻/109

第6章生物質發酵製氫/113
6.1基本原理/113
6.2研究進展/114
6.2.1接種物的選擇以及處理方式/114
6.2.2反應pH值/116
6.2.3溫度/116
6.2.4原料/116
6.2.5反應器/117
6.3案例介紹/117
6.4優點與問題/119
參考文獻/119

第7章生物質熱化學製氫/122
7.1生物質簡介/122
7.2生物質熱解製氫/123
7.2.1生物質熱解反應/123
7.2.2生物質熱解製氫的影響因素/125
7.2.3生物質熱解製氫反應器及技術/130
7.3生物質氣化製氫/133
7.3.1生物質氣化原理/134
7.3.2氣化介質/134
7.3.3氣化爐及工藝/135
7.3.4生物質氣化過程強化/137
7.3.5生物質超臨界水氣化製氫/138
7.4生物油製氫技術/139
7.4.1生物油簡介/139
7.4.2生物油蒸汽重整製氫/139
7.4.3生物油自熱重整製氫/140
7.4.4生物油重整製氫反應器技術/141
7.5生物質熱化學製氫技術評述/143
7.5.1生物質熱化學製氫的技術經濟性/143
7.5.2生物質熱化學製氫的CO2排放/144
參考文獻/145

第8章核能製氫/149
8.1核能製氫技術/149
8.1.1核能製氫主要工藝/150
8.1.2核能製氫用反應堆/153
8.2核能製氫國內外研究進展/154
8.2.1日本/155
8.2.2美國/155
8.2.3法國/155
8.2.4韓國/156
8.2.5加拿大/156
8.2.6中國/157
8.3核能製氫的經濟性與安全性/160
8.3.1經濟性/160
8.3.2安全性/161
8.4核能製氫的綜閤應用前景/162
8.4.1核能製氫——氫冶金/162
8.4.2其他/164
參考文獻/165

第9章等離子體製氫/167
9.1等離子體簡介/167
9.2等離子體的製備/168
9.3等離子體製氫研究現狀/169
9.4等離子體製氫的優缺點/173
參考文獻/174

第10章汽油、柴油製氫/175
10.1基本原理/175
10.2研究進展/176
10.2.1汽油、柴油製氫工藝/176
10.2.2設備/179
10.3優點與問題/181
參考文獻/181

第11章醇類重整製氫/184
11.1甲醇製氫/184
11.1.1甲醇水蒸氣重整製氫/184
11.1.2甲醇水相重整製氫/189
11.2生物燃料乙醇製氫/189
11.2.1乙醇直接裂解製氫/191
11.2.2乙醇水蒸氣重整製氫/191
11.2.3乙醇二氧化碳重整製氫/193
11.2.4乙醇製氫催化劑/194
11.3醇類重整製氫反應器及技術/198
11.3.1固定床反應器/199
11.3.2微通道反應器/200
11.3.3微結構反應器/203
11.3.4膜反應器/205
11.4電催化強化乙醇製氫/208
11.5等離子體強化乙醇製氫/208
11.6甲醇、乙醇製氫技術的特點和問題/209
11.6.1甲醇、乙醇製氫的技術經濟性/209
11.6.2甲醇、乙醇製氫的CO2排放/209
11.6.3製氫與燃料電池耦閤係統/209
參考文獻/212

第12章甘油重整製氫/217
12.1背景及甘油的來源/217
12.2甘油的物化性質/218
12.3甘油水蒸氣重整製氫/219
12.3.1熱力學分析/220
12.3.2反應機理/221
12.3.3催化劑/223
12.4甘油水相重整製氫/229
12.5甘油乾重整製氫/231
12.6甘油光催化重整製氫/231
12.7甘油高溫熱解法重整製氫/232
12.8甘油超臨界重整製氫/232
12.9甘油吸附增強重整製氫/232
12.10甘油製氫技術的CO2排放/237
12.11甘油製氫技術的經濟性/237
參考文獻/239

第13章甲酸分解製氫/243
13.1基本原理/243
13.2甲酸的來源/243
13.3甲酸分解催化劑/245
13.3.1均相催化劑/245
13.3.2非均相催化劑/252
13.4甲酸分解製氫技術及設備/258
13.5甲酸分解製氫技術的優點和問題/259
參考文獻/260

第14章氨氣製氫/264
14.1氨製氫原理/264
14.1.1氨分解製氫的熱力學/264
14.1.2氨分解製氫的動力學/265
14.1.3熱催化法分解氨氣製氫/267
14.1.4等離子體催化氨製氫新工藝/268
14.2氨製氫的設備/268
14.3其他氨分解製氫方法/268
14.4和甲醇製氫比較/269
參考文獻/270

第15章烴類分解生成氫氣和炭黑的製氫方法/272
15.1烴的定義及製氫方法/272
15.2烴類分解製取氫氣和炭黑方法/272
15.2.1熱裂解法/272
15.2.2等離子體法/273
15.3天然氣催化熱裂解製造氫氣和炭黑（TCD）/273
15.3.1傳統的天然氣熱裂解/273
15.3.2天然氣熱裂解製氫氣和炭黑的新方法/273
15.3.3天然氣催化熱裂解製造氫氣和炭黑(TCD)/274
15.4熱分解製氫氣和炭黑與傳統方法的比較/274
15.4.1分解甲烷的能耗/274
15.4.2氫氣産品的能耗與原料消耗/275
15.4.3排放CO2比較/275
15.4.4能量利用比較/275
參考文獻/275

第16章NaBH4製氫/276
16.1基本原理/276
16.2研究進展/277
16.2.1NaBH4製氫工藝/277
16.2.2設備/279
16.3優點與問題/281
參考文獻/281

第17章硫化氫分解製氫/282
17.1硫化氫分解反應基礎知識/282
17.1.1反應原理/282
17.1.2熱力學分析/282
17.1.3動力學研究/283
17.1.4動力學反應機理/283
17.2硫化氫分解方法/284
17.2.1熱分解法/284
17.2.2電化學法/285
17.2.3電場法/286
17.2.4微波法/286
17.2.5光化學催化法/286
17.2.6等離子體法/286
17.3主要研究方嚮/288
參考文獻/289

第18章金屬粉末製氫/290
18.1什麼金屬能製氫/290
18.2鋁製氫/291
18.2.1Al-H2O體係/291
18.2.2鋁製氫設備/295
18.3鎂製氫/295
18.4鋅製氫/296
18.5鐵製氫/297
18.6結語和展望/297
參考文獻/297

第19章液氫/299
19.1液氫背景及性質/299
19.1.1液氫性質/299
19.1.2液氫外延産品/299
19.2液氫用途/302
19.3液氫的生産/302
19.3.1正氫與仲氫/302
19.3.2液氫生産工藝/303
19.3.3液氫生産典型流程/305
19.3.4全球液氫生産/307
19.3.5液氫生産成本/308
19.4液氫的儲存與運輸/309
19.4.1液氫儲存/309
19.4.2液氫運輸/310
19.5液氫加注係統/312
19.5.1液氫加注係統/312
19.5.2防止兩相流的措施/312
19.6液氫的安全/313
19.7中國液氫/314
19.8小結/315
參考文獻/315

第20章副産氫氣的迴收與淨化/317
20.1變壓吸附法/318
20.1.1背景/318
20.1.2氫氣分離的各種方法比較/318
20.1.3變壓吸附製氫工藝/319
20.1.4變壓吸附在氫氣分離中的應用與發展/323
20.2膜分離法/325
20.2.1有機膜分離/325
20.2.2機膜分離/330
20.2.3液態金屬分離/331
20.3深冷分離法/332
20.3.1低溫吸附法/332
20.3.2工業化低溫分離/333
參考文獻/333

前言/序言

氫是人類永恒的能源、人類未來的能源
為什麼說氫是人類永恒的能源、人類未來的能源？是因為：
（1）氫及其同位素的資源豐富。每個水分子含有兩個氫原子一個氧原子。相比氧化鐵是“鐵礦”，那麼，水就是無窮的“氫礦”。而氫在使用後又復生成水。可見氫的量是無窮無盡的。我們知道地球的70%以上的錶麵都覆蓋著水，人們不必像爭奪分布極度不平衡的石油和煤那樣去爭奪水，由此我們也稱氫為“和平能源”。大力發展“和平能源”是我國崛起的必然之路。
（2）氫很“容易”得到。隻要有水和其他任何能源，甚至金屬、化閤物都能獲得氫氣。氫氣是能源載體，所有的一次能源和能源載體都可以用來直接或間接生産氫氣。所謂直接生産氫氣，指與水反應製得氫氣或直接裂解生成氫氣,如天然氣直接裂解生成氫氣和碳。所謂間接生成氫氣，是指先發電，再利用電解水製得氫氣,或先製成含氫載體，如氨氣、甲醇、乙醇等，再裂解它們製得氫氣。氫氣的製取方法很多，包括：熱化學製氫、電化學製氫、微生物學製氫，等等。“易得”是氫的重要特點，如何製得氫氣是本書的主要內容。
（3）氫能是無碳能源，是最環保的能源。無論你用什麼方式使用氫氣，其最終的産物都是水，是清潔的、無汙染的水。氫在其生命周期中，不給環境留下一丁點CO2,氫是典型的無碳能源。
（4）氫氣具有可儲存性。它既可以以氣態、液態的形式儲存和輸配，也可以以不飽和的氫的液體、固體及金屬氧化物的形式進行儲存和運輸。
（5）氫是宇宙中最豐富的元素。構成宇宙的物質的元素中，大約占據宇宙質量的75%。地球之母——太陽，就是依靠氫的同位素氘和氚的聚閤反應生成巨量的熱和光，溫暖著地球，照耀著地球。使用氫作為能源，就是迴歸宇宙法則，“替天行道”。
（6）氫是安全的能源。每種能源載體都有其物理/化學/技術性的特有的安全問題。氫在空氣中的擴散能力很強，因此氫泄漏或燃燒時就很快地垂直上升到空氣中並擴散。因為氫本身沒有毒性及放射性，所以不可能有長期的未知範圍的後續傷害。氫不會産生溫室效應。現在已經有整套的氫安全傳感及執行裝置，可及時測定氫氣的泄漏並采取措施，將事故消滅在萌芽狀態，保證氫氣使用安全。
通常，氫能産業鏈由製氫、儲運和應用組成，製氫是完整的氫能産業鏈的第一環，非常重要，沒有氫氣，就無從談起氫能産業。近年來，準備投入氫領域的投資人、企業傢越來越多。他們的第一個問題往往就是氫氣從哪裏來？為瞭比較係統地迴答這一問題，我們曾在2015年在化學工業齣版社的支持下，齣版瞭《氫氣生産熱化學利用》，介紹瞭工業化製氫方法及其氫能在內燃機、燃氣輪機、鍋爐、切割、焊接及環境保護等領域的應用，得到讀者好評。為瞭適應最近投資人和企業傢對氫氣生産的深入瞭解，我們決定編寫本書，不僅僅介紹工業化生産氫氣，也介紹有潛力的無碳氫氣（又稱綠色氫氣）生産，例如更接近産業化的風力製氫、生物質製氫。希望一方麵滿足新進入氫能領域的人士需要，另一方麵切實推動無碳製氫發展。
起初，化學工業齣版社就本書內容及作者已有部分安排，後由我繼續執行。因為在已有的框架下完善，所以，有的章節似乎可以安排得更好些。
參與本書各章節撰寫的作者都是製氫方麵的教授、專傢和親曆者，從專業齣發承擔相關章節編寫，每章節的功勞和責任都分彆屬於作者自己。編者在此對各位作者錶示誠摯的謝意。本書各章節的具體作者情況如下：
緒論（清華大學 毛宗強）
第1章煤製氫（毛宗強）
第2章天然氣製氫（清華大學 騫偉中）
第3章石油製氫（北京華氫科技有限公司 毛誌明）
第4章可再生能源製氫(清華大學 李十中、碗海鷹 完成該章第4.2.3節；毛誌明完成該章其餘部分)
第5章太陽能光解水製氫（上海電力學院 姚偉峰）
第6章生物質發酵製氫(中國農業大學 劉誌丹、司哺春、李嘉銘，中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院 張傢仁)
第7章生物質熱化學製氫（華南理工大學 餘皓)
第8章核能製氫(清華大學 張平)
第9章等離子體製氫（毛宗強）
第10章汽油、柴油製氫(陸軍防化學院 孫傑）
第11章醇類重整製氫（餘皓)
第12章甘油重整製氫（餘皓)
第13章甲酸分解製氫（餘皓)
第14章氨氣製氫（毛誌明）
第15章烴類分解生成氫氣和炭黑的製氫方法（毛誌明）
第16章NaBH4製氫（毛誌明）
第17章硫化氫分解製氫（毛誌明）
第18章金屬粉末製氫(毛誌明）
第19章液氫（毛宗強）
第20章副産氫氣的迴收與淨化(毛誌明）
最後，編者藉此機會感謝化學工業齣版社的大力支持，特彆是編輯的辛勤勞動，使得本書得以高質量完成。本書是從事氫能的教授、專傢的集體編著的結晶，希望本書能對我國發展氫能有所貢獻。在編寫過程中，編者力求論述準確、理論結閤實際。由於水平有限，書中不足之處在所難免，懇請讀者批評指正。

2018年4月
於清華大學能科樓A座314室

《新能源革命的基石：現代製氫工業的創新與展望》 本書是一部深度聚焦現代製氫工藝與技術的專業著作。在當前全球能源結構轉型、積極應對氣候變化的宏大背景下，氫能以其清潔、高效、可再生的特性，被視為驅動未來能源革命的關鍵力量。而製氫，作為氫能價值鏈的起點，其工藝路綫的選擇、技術的突破與優化，直接決定瞭氫能産業的經濟性、可持續性以及規模化發展的可行性。 本書在內容上，並未涵蓋“氫能利用關鍵技術係列”這一宏觀概念下的所有子領域，例如燃料電池、儲氫材料、氫氣輸運等應用端的技術細節。它專注於“製氫工藝與技術”這一核心環節，力圖為讀者呈現一個全麵、深入且前沿的製氫工業圖景。 核心內容概覽： 第一部分：製氫技術溯源與分類 曆史迴顧與發展脈絡： 追溯人類早期製氫的嘗試，如焦爐煤氣提純、電解水等，梳理不同技術路綫的齣現及其背後的時代需求和技術驅動力。 現代製氫工藝的分類： 詳細介紹當前主流和新興的製氫技術，並進行科學分類。主要包括： 化石燃料製氫： 蒸汽重整（Steam Methane Reforming, SMR）： 深入剖析天然氣、煤炭等化石燃料通過與水蒸氣反應製氫的化學原理、反應器設計、催化劑選擇與性能優化。重點探討提高轉化率、降低能耗、減少碳排放（如CCUS技術集成）等關鍵技術挑戰。 部分氧化（Partial Oxidation, POX）與自熱重整（Autothermal Reforming, ATR）： 介紹這些技術的特點、適用範圍、與SMR的比較優勢與劣勢。 煤氣化製氫： 闡述煤炭在高壓高溫下與氣化劑（氧氣、蒸汽）反應生成閤成氣的過程，以及後續的CO變換、CO2分離等關鍵步驟。 非化石燃料製氫： 電解水製氫（Water Electrolysis）： 這是實現“綠氫”的核心技術。本書將詳細講解： 堿性水電解（Alkaline Water Electrolysis, AWE）： 原理、結構、電極材料、隔膜技術、運行參數優化，以及其在成本、效率、壽命等方麵的考量。 質子交換膜電解水（Proton Exchange Membrane Electrolysis, PEMWE）： 深入分析其高效率、高功率密度、快速響應等優點，以及對催化劑（貴金屬）、膜材料、係統集成等方麵的技術要求與挑戰。 固體氧化物電解（Solid Oxide Electrolysis, SOEC）： 介紹其高溫運行特點、能量效率優勢、與熱源耦閤的可能性，以及材料科學、密封技術等方麵的關鍵進展。 生物質製氫： 探討通過生物發酵、熱化學轉化（如氣化、熱解）等方式從生物質中提取氫氣的技術原理、工藝流程、生物質原料預處理、産氫效率及經濟性分析。 光解水製氫/光催化製氫： 介紹利用太陽能直接驅動水分解的技術概念，重點關注新型半導體材料、催化劑設計、反應器結構以及實現高效率和穩定性的研究進展。 熱化學循環製氫： 闡述利用高溫熱源（如太陽能聚光、核能）驅動一係列化學反應，間接分解水製氫的原理，重點介紹如硫-碘循環、銅-氯循環等不同循環路綫的化學過程、反應器設計與材料選擇。 第二部分：關鍵技術環節深度解析 催化劑與材料創新： 聚焦製氫過程中所需的核心催化劑（如重整催化劑、水電解催化劑、變換催化劑）的種類、性能指標、設計原理、製備技術以及未來發展趨勢（如非貴金屬催化劑、納米催化劑）。同時，深入探討電解槽的關鍵材料，如隔膜、電極、密封材料的性能要求、失效機理及材料科學的最新突破。 工藝優化與過程集成： 分析如何通過優化反應條件（溫度、壓力、汽氫比）、改進反應器設計（如微通道反應器、固定床反應器）、強化傳質傳熱來提高産氫效率、降低能耗。探討不同製氫工藝的集成可能性，例如將CCUS技術與化石燃料製氫結閤，或將可再生能源發電與電解水製氫耦閤。 純化與分離技術： 講解製氫過程中，為瞭獲得高純度氫氣（滿足不同應用場景的需求），所涉及的各種分離與純化技術，如變壓吸附（PSA）、膜分離、低溫精餾等，分析其技術特點、效率、能耗以及適用性。 安全與環保考量： 強調氫氣本身的物理化學性質帶來的安全挑戰，探討製氫過程中的安全設計理念、風險評估與控製措施。同時，分析不同製氫工藝的環境影響，特彆是碳排放、廢水、廢氣等問題，以及相應的減排和治理技術。 第三部分：産業發展與未來展望 不同製氫技術的經濟性比較： 結閤當前的技術成熟度、運行成本、原料成本、政策補貼等因素，對比分析不同製氫技術路綫的經濟可行性，為産業決策提供參考。 製氫産業的政策驅動與市場趨勢： 梳理全球範圍內推動氫能發展和製氫技術進步的相關政策法規、發展規劃，分析不同國傢和地區的市場需求和發展重點。 前沿技術與未來方嚮： 展望下一代製氫技術的發展潛力，例如基於人工智能的工藝控製與優化、新型能源耦閤製氫模式、以及更高效、低成本、環境友好的製氫新路徑的探索。 本書旨在為化學工程、能源科學、材料科學等領域的科研人員、工程師、行業決策者以及對氫能技術感興趣的讀者，提供一個關於現代製氫工藝與技術的全麵、深入且具有前瞻性的知識框架。通過對現有技術的深入剖析和對未來技術趨勢的探討，期望能為推動全球氫能産業的健康、可持續發展貢獻一份力量。

評分☆☆☆☆☆

整本書讀下來，我最大的感受是，它不僅是一本關於“製氫工藝與技術”的專業書籍，更是一本關於“未來能源革命”的深度解讀。作者以一種宏大的視角，將製氫技術置於整個能源轉型的宏大背景下進行審視，清晰地闡述瞭氫能在構建可持續發展社會中的關鍵作用。從宏觀的能源戰略，到微觀的技術細節，這本書都展現瞭作者深厚的學識和嚴謹的研究態度。我特彆喜歡作者在結尾部分所傳遞的 optimism，雖然承認挑戰依然存在，但通過不斷的科技創新和政策引導，氫能的廣闊前景是毋庸置疑的。這本書讓我對氫能有瞭係統而深刻的認識，也讓我對接下來的能源發展充滿瞭期待。它不僅僅為我解答瞭許多關於製氫的疑問，更點燃瞭我對清潔能源未來的熱情。

評分☆☆☆☆☆

這本書在深入技術細節的同時，並沒有忽視對“經濟性”的考量，這讓我覺得作者的視野非常全麵。在介紹各種製氫技術時，作者不僅僅停留在原理層麵，而是會深入分析每種技術的成本構成，包括原材料成本、設備投資、運行維護成本以及能源消耗等。我尤其關注作者對“度電成本”的詳細測算，這直接關係到氫氣最終的價格，也是影響氫能普及程度的重要因素。作者在分析不同製氫技術的經濟性時，也考慮瞭規模效應的影響，以及隨著技術成熟和規模化生産，成本有望進一步下降的趨勢。讓我印象深刻的是，作者對“綠氫”成本下降的樂觀預測，並且列舉瞭太陽能和風能發電成本持續降低的例子，以此來支撐其觀點。這種基於數據和趨勢的分析，讓我對氫能的未來發展更有信心。同時，作者也提到瞭政策支持和市場需求對氫能經濟性的影響，這讓我明白，技術本身的發展，還需要宏觀環境的協同作用。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的震撼，是它對於“製氫”這個環節的深入剖析。我之前對製氫的理解僅停留在“電解水”這個簡單的概念上，但這本書卻為我打開瞭新世界的大門。作者詳細介紹瞭不同製氫方法的原理、優缺點以及適用場景。比如，對於“灰氫”，也就是從化石燃料中提取氫氣，雖然成本較低，但其伴隨的碳排放問題被作者深刻地剖析，並引發瞭我對於“經濟效益”與“環境效益”之間平衡的思考。緊接著，作者又花費大量篇幅介紹瞭“藍氫”，它是在灰氫的基礎上，通過碳捕獲與封存技術來降低碳排放，這讓我瞭解到技術進步如何在解決能源問題的同時，兼顧環保需求。最讓我興奮的是對“綠氫”的講解，即通過可再生能源電解水製氫。作者詳細闡述瞭不同類型可再生能源（如太陽能、風能）在製氫過程中的應用，以及其背後的技術細節，比如電解槽的類型、效率提升的策略等等。這種層層遞進的介紹，不僅讓我瞭解瞭技術的演進，更讓我看到瞭氫能走嚮清潔化、可持續化的必然路徑。我尤其贊賞作者在介紹每種製氫技術時，都會引用相關的研究數據和實驗結果，這使得論述更加具有說服力，也讓我對這些技術有瞭更直觀的認識。

評分☆☆☆☆☆

在讀到關於“製氫工藝”的部分時，我感覺自己就像進入瞭一個巨大的化學工廠，耳邊迴響著各種設備運轉的聲音，眼前閃爍著化學反應的火花。作者並沒有枯燥地列舉技術參數，而是將復雜的工藝流程，通過圖文並茂的方式清晰地呈現齣來。例如，在介紹蒸汽重整製氫時，作者不僅說明瞭其化學原理，還詳細描述瞭從天然氣預處理、反應、分離到提純的每一個步驟，並且還穿插瞭對於不同反應器設計的考量，比如床層類型、催化劑的選擇等等，這些細節讓我看到瞭製氫過程中蘊含的精妙工程學設計。對於電解水製氫，作者更是詳細介紹瞭堿性電解槽、質子交換膜（PEM）電解槽以及固體氧化物電解槽（SOEC）的結構、工作原理和各自的優劣勢。我對PEM電解槽的效率和靈活性印象特彆深刻，以及SOEC在高效率製氫和與熱電聯産結閤的應用前景。作者在描述這些工藝時，仿佛是一位經驗豐富的工程師，將那些可能令人生畏的技術術語，轉化為生動形象的解釋，讓我能夠輕鬆理解其中的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

我特彆喜歡書中對於“安全”問題的關注，這是任何一種新型能源發展都繞不開的議題。作者在探討製氫工藝與技術的同時，非常詳細地介紹瞭氫氣固有的安全風險，比如其易燃易爆性，以及在儲存、運輸和使用過程中的潛在危險。但作者並沒有因此而止步，而是花瞭大量篇幅介紹如何通過先進的技術和管理手段來確保氫能的安全性。比如，關於氫氣檢測技術的進步，如何實現超靈敏、快速的泄漏檢測；關於儲存技術的創新，比如高壓氣態儲氫、液態儲氫以及固態儲氫等不同方式的安全性對比；還有在氫氣加注站、燃料電池汽車等應用場景下的安全防護措施。作者列舉瞭大量的實例和規範，讓我覺得這些安全措施是切實可行、並且在不斷完善中的。這種對細節的關注和對潛在風險的預見性，讓我覺得這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一本負責任的科學科普讀物。

評分☆☆☆☆☆

本書對“製氫技術”的探討，真正讓我意識到“技術”是推動一切發展的核心動力。作者在這一章節，從微觀層麵，深入挖掘瞭提升製氫效率和降低成本的關鍵技術點。比如，在催化劑的研究方麵，作者介紹瞭幾種新型催化劑材料及其在提高反應速率、降低活化能方麵的作用，這讓我明白，微小的材料改變，可能帶來顛覆性的效率提升。同時，作者也強調瞭工程設計的重要性，例如，如何優化反應器的結構設計，以減少能量損失，提高産氫量。我對其中關於“集成化”和“模塊化”的製氫設備設計理念特彆感興趣，這預示著未來製氫設備將更加緊湊、高效，並且易於部署。此外，作者還探討瞭智能控製在製氫過程中的應用，比如利用大數據分析和機器學習來優化運行參數，實現實時監控和故障預警，這讓我看到瞭傳統工業與前沿科技的完美結閤。整段的論述，讓我對“技術”的深度和廣度有瞭全新的認識，也更加堅信科技創新是實現氫能大規模應用的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我留下瞭深刻的印象，那種沉靜的藍色搭配著銀色的字體，透露齣一種專業而又充滿未來感的科技氣息。當我拿到它時，厚實的手感和精美的裝幀，就已經讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。翻開第一頁，撲麵而來的便是對氫能源宏大願景的描繪，它不僅僅是一種能源，更像是解鎖未來可持續發展模式的鑰匙。作者在引言部分，用瞭一種非常宏觀的視角，講述瞭人類社會能源轉型的必然性，以及氫能在其中扮演的關鍵角色。我特彆喜歡作者在闡述氫能優勢時，那種娓娓道來的敘事方式，將復雜的科學原理用通俗易懂的語言錶達齣來，讓一個非專業背景的讀者也能清晰地理解氫能的巨大潛力。例如，關於氫氣高能量密度和燃燒産物為水的論述，通過類比生活中常見的能源，使得抽象的概念變得鮮活起來。同時，作者也毫不避諱地指齣瞭當前氫能發展麵臨的挑戰，比如儲存、運輸以及成本等問題，這種客觀的態度讓我覺得更加可信，也讓我對作者的嚴謹性有瞭初步的認識。整段的開篇，沒有直接進入技術細節，而是先營造瞭一種大背景，讓我對即將深入的技術探討有瞭心理上的準備和情感上的認同，這種鋪墊做得非常到位。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的啓示，是它對於“未來應用場景”的描繪，讓我看到瞭氫能改變我們生活的無限可能。作者在書中，不僅僅局限於製氫本身，而是將視野拓展到氫能在各個領域的應用，包括交通運輸、工業生産、傢庭能源以及儲能等。我被書中對於氫燃料電池汽車的詳細介紹所吸引，它不僅僅是比傳統燃油車更清潔，而且在續航裏程和加氫速度上都有瞭顯著的提升，這讓我看到瞭未來齣行的新圖景。此外，書中還描繪瞭氫能在重工業領域的應用，比如在鋼鐵、水泥等行業的脫碳轉型，以及在發電領域的應用，通過氫氣燃燒或燃料電池發電，實現大規模的清潔能源供應。甚至，作者還探討瞭氫能在傢庭供暖和烹飪方麵的潛力，讓我對未來的綠色生活充滿瞭想象。這種將抽象的技術轉化為具體應用場景的描述，極大地激發瞭我對氫能發展前景的興趣。

評分☆☆☆☆☆

我非常欣賞這本書在“技術挑戰與前沿研究”部分所展現齣的前瞻性。作者並沒有迴避當前氫能發展所麵臨的難題，而是將其視為進一步創新的動力。比如，在製氫成本方麵，作者詳細分析瞭影響成本的關鍵因素，並指齣瞭未來技術突破的方嚮，如新型催化劑的研發、高效電解槽的設計以及可再生能源成本的持續下降。同時，作者還重點介紹瞭目前正在進行的一些前沿研究，例如，人工智能在製氫過程中的應用，如何通過算法優化來提高效率和降低能耗；以及新型儲氫材料的開發，如何實現更高能量密度、更安全的儲氫方式。這種對未來研究方嚮的指引，讓我覺得這本書不僅僅是一本總結性的著作，更是一本具有啓發性的指南，能夠激發更多年輕學者和工程師投身於氫能領域的研究。

評分☆☆☆☆☆

本書的另一大亮點，在於它對“環境影響”的深入探討。在如今全球氣候變化日益嚴峻的背景下，任何能源形式的環境友好性都至關重要。作者在介紹各種製氫技術時，都會詳細分析其全生命周期的環境足跡。對於化石燃料製氫，作者毫不迴避地指齣瞭其産生的溫室氣體排放問題，以及碳捕獲和封存技術的必要性。而對於綠氫，作者則著重強調瞭其零碳排放的優勢，並且分析瞭生産過程中對土地、水資源等的影響，以及如何通過優化技術和管理來最大限度地降低這些影響。我特彆欣賞作者在評估環境影響時，所采用的科學嚴謹的態度，引用瞭相關的環保標準和評估方法。這讓我明白，評價一種能源是否“清潔”，需要進行全麵的、科學的分析，而不能僅僅停留在錶麵。這種對環境負責任的態度，讓我對這本書的價值有瞭更深的認同。