氢能与制氢技术(第2版)

本书介绍氢能的概念及其应用，以及多种制氢技术的原理和工艺过程。教材共分三个部分：第一部分包括第1、2章，分别介绍氢气与氢能、氢燃料电池及其应用。第二部分包括第3～8章，分别介绍以一次能源和二次能源为原料的工业规模制氢方法：水电解制氢技术、天然气制氢技术、煤制氢技术、甲醇制氢技术、氨分解制氢技术和工业副产气体提纯制氢技术。第三部分包括第9、10章，分别介绍可再生能源中的生物质制氢方法和太阳能制氢方法。
本书可作为相关课程的教材使用，也可供相关专业的研究生和从事与氢气、氢能有关研究人员参考。

第1章 绪论
1.1 氢气性质
1.2 制氢方法
1.3 氢气的应用
1.4 氢能概述
参考文献
第2章 氢燃料电池及其应用
2.1 氢燃料电池的分类
2.2 氢燃料电池的原理与结构
2.2.1 碱性燃料电池(AFC)的工作原理与结构
2.2.2 磷酸燃料电池(PAFC)的工作原理与结构
2.2.3 质子交换膜燃料电池(PEMFC)的工作原理与结构
2.2.4 熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)的工作原理与结构
2.2.5 固体氧化物燃料电池(SOFC)的工作原理与结构
2.2.6 直接甲醇燃料电池(DMFC)的工作原理与结构
2.2.7 氢燃料电池的比较
2.3 氢燃料电池的应用
2.3.1 氢燃料电池在汽车中的应用
2.3.2 氢燃料电池的其他应用
2.3.3 氢燃料电池使用的安全性
2.3.4 氢燃料电池的效率
参考文献
第3章 电解水制氢
3.1 电解水制氢原理
3.2 电解水制氢技术工艺流程
3.2.1 双循环流程
3.2.2 混合循环流程
3.2.3 单循环流程
3.3 电解水制氢的电耗和影响因素
3.4 电解水制氢工艺的主要设备
3.4.1 碱性电解槽
3.4.2 聚合物薄膜电解槽
3.4.3 固体氧化物电解槽
3.5 电解水制氢系统的效率
3.6 电解水制氢的发展
3.6.1 电解海水制氢
3.6.2 接触辉光等离子体电解水制氢
参考文献
第4章 甲烷水蒸气重整制氢
4.1 甲烷水蒸气重整反应的热力学分析
4.1.1 反应平衡常数
4.1.2 反应平衡组成的计算
4.1.3 影响反应平衡组成的因素
4.2 甲烷水蒸气重整反应的动力学
4.2.1 反应机理
4.2.2 甲烷水蒸气重整反应的本征动力学
4.2.3 甲烷水蒸气重整反应的宏观动力学
4.3 甲烷水蒸气重整反应的工业催化剂
4.3.1 催化剂的制备方法
4.3.2 催化剂的还原
4.3.3 甲烷水蒸气重整催化反应过程的积炭和除炭
4.3.4 催化剂的中毒和再生
4.3.5 甲烷水蒸气重整催化剂的研究
4.4 甲烷水蒸气重整制氢工艺流程
4.5 反应吸附强化甲烷水蒸气重整制氢
4.5.1 吸附强化甲烷水蒸气重整制氢的原理
4.5.2 反应吸附强化甲烷水蒸气重整制氢的吸附剂研究
4.5.3 反应吸附强化甲烷水蒸气重整制氢的复合催化剂
4.5.4 反应吸附强化甲烷水蒸气重整制氢的实验研究
参考文献
第5章 煤制氢
5.1 煤的组成
5.2 煤焦化制氢
5.3 煤气化制氢
5.3.1 煤气化制氢原理
5.3.2 煤气化制氢工艺及流程
5.3.3 国内主要的煤气化工艺流程
5.4 煤气化集成循环(IGCC)制氢
5.4.1 IGCC原理
5.4.2 IGCC新技术简介
参考文献
第6章 甲醇制氢
6.1 甲醇水蒸气重整制氢
6.1.1 甲醇水蒸气重整反应热力学分析
6.1.2 甲醇水蒸气重整反应机理
6.1.3 甲醇水蒸气重整反应动力学研究
6.1.4 甲醇水蒸气重整反应催化剂
6.1.5 甲醇水蒸气重整制氢工艺流程
6.2 甲醇裂解制氢
6.2.1 甲醇裂解制氢反应机理
6.2.2 甲醇裂解制氢催化剂
6.2.3 甲醇裂解制氢工艺流程
6.3 甲醇部分氧化制氢
6.3.1 甲醇部分氧化反应机理
6.3.2 甲醇部分氧化反应催化剂
6.4 甲醇自热重整制氢
6.4.1 甲醇自热重整反应机理
6.4.2 甲醇自热重整反应催化剂
参考文献
第7章 氨分解制氢
7.1 氨分解反应机理与动力学
7.2 氨分解催化剂
7.3 氨分解制氢工艺流程
7.4 氨分解制氢主要装置
参考文献
第8章 工业副产气体提纯制氢
8.1 工业副产气体提纯制氢简介
8.1.1 深冷分离法
8.1.2 变压吸附法
8.1.3 膜分离法
8.2 变压吸附法回收提纯氢气技术
8.2.1 变压吸附的基本原理
8.2.2 变压吸附循环的基本步骤
8.2.3 变压吸附用吸附剂
8.2.4 影响变压吸附效果的主要因素
8.2.5 变压吸附分离提纯氢气的应用实例
参考文献
第9章 生物质制氢
9.1 生物法制氢
9.1.1 暗厌氧发酵制氢
9.1.2 光合生物制氢
9.1.3 光合-发酵复合生物制氢
9.2 热化学转化制氢
9.2.1 生物质气化制氢
9.2.2 生物质热裂解制氢
9.3 生物质水蒸气重整制氢
9.3.1 生物质超临界水气化制氢
9.3.2 生物质油水蒸气重整制氢
9.3.3 生物乙醇化学反应制氢
参考文献
第10章 太阳能制氢
10.1 太阳能热化学分解水制氢
10.2 太阳能热化学循环分解水制氢
10.3 太阳能光伏发电电解水制氢
10.4 太阳能光电化学过程制氢
10.5 光催化水解制氢
10.6 太阳能光生物化学制氢
10.7 光电热复合-耦合制氢
参考文献
附录