澄江县磷化工华业有限责任公司云峰三聚磷酸钠厂聚合岗位安全技术1-和电化学技术在新能源中的利用

澄江县磷化工华业有限责任公司云峰三聚磷酸钠厂聚合岗位安全技术操作规程1.聚合岗位任务：将中和岗位生产的中和液经过滤、加压、雾化、脱水聚合、干燥冷却后送成品料仓.2.化学反应方程式：2NaH2PO4+4NaH2PO4=2Na5P3O4+4H2O工艺流程简介：水膜除尘塔1号引风机水膜除尘2号号旋风除尘放空水膜除尘塔1号引风机水膜除尘2号号旋风除尘斗提机聚合炉过滤器板链机冷却滚筒高压泵斗提机聚合炉过滤器板链机冷却滚筒滚筒筛中和液位储槽滚筒筛中和液位储槽成品仓助燃风机尾气成品仓助燃风机尾气中和液经过滤器去除杂质，由高压泵压力雾化后，在聚合炉内喷成雾状，聚合炉内有尾气与助燃风燃烧提供热量，使雾状中和液迅速干燥而后聚合，含尘气体经旋风分离器回收，水膜除尘吸收后放空。旋风分离器回收的五钠粉料经板链机送至斗提机、筛分机进入五钠成品仓。4.工艺指标；工艺控制指标数据备注高压泵出口压力10.0-13.0MPa聚合炉尾气总管压力150—350mm水柱聚合炉温度280-320℃聚合炉转速冷却滚筒转速5.管理范围；5.1管辖区域：本岗位管辖范围包括高压泵2台、鼓风机2台、聚合炉1个、冷却滚筒1个、冷却塔1个、板链机2台斗提机1套、滚筒筛3个、引风机1台、、吸收循环泵2台、吸收塔2个、旋风分离器1个、星型下料机1台、仪表及构建筑物。5.2主要设备设施序号位号设备名称规格及型号单位数量备注1F101聚合炉∮3000×15000转速2—5r.pm附减速机ZL8513—1i=28附炉头、中和液喷枪、燃烧咀套1组合件2X102旋风分离器∮800×700、四联扩散器套1组合件3T102吸收塔∮2000×9000个2SUS3044C101.A.B助燃风机4—72—12Q=11200m3/h附电机Y160M2—2N=15KWn=2900rpm台2组合件5P101AB高压泵Q=6m3/hP=15mpa附电机N=37KW附调速器台26T102A.B1#.2#塔吸收循环泵IH100—65—315Q=50m3/hH=32m附电机N=18.5KWn=1450r.p.m台48E101冷却滚筒∮1200×8000传热面积50m2台1组合件9L103斗提机型号NE15提升量16m3/h机身高度h=16m减速机XWD4—5—29台1碳钢10L102板链机型号FV200L=5.5米Q=18m3/hV=11m/min减速机XW4—5—29台2碳钢11C102引风机Y5—47Q=40940—75330m3/h附电机N=90KWn=1450rpm台11Cr18Ni9Ti12T101冷却塔GBNL3—100∮3732×3553风量71300m3/h冷却水量T=28℃△t=25℃85m3/h附电机3KW台1玻璃钢13星型下料机XND4N=2.2KW台16.开停车操作程序：6.1与尾气岗位、中和岗位联系准备开车，确认能正常供气、供料。6.1.1检查聚合炉中无异物，设备油位达到要求。6.1.2检查管道、管件阀门、仪表完好。6.1.3准备好原始记录、工具以及防护用品齐全。6.2开车6.2.1开启循环吸收泵，启动引风机、滚筒筛、斗提机、板链机、星型下料机、冷却滚筒，启动冷却塔和风扇、聚合炉、鼓风机；6.2.2使用尾气时，先用点火棒，伸到尾气烧咀前，开启尾气阀将尾气点燃。若点火不成功，应取出点火棒，关闭尾气阀，炉内尾气由引风机抽引10分钟，重新点火。6.2.3逐个点燃各尾气口后，调节配风，使尾气充分燃烧.6.2.4待聚合炉尾温度达到350℃时，开启高压泵进料阀启动高压泵,喷中和液。6.2.5运行过程中，应随时与尾气岗位联系，保证工艺指标在规定范围内。6.2.6运行过程中，注意高压泵出口压力，注意检查炉内燃烧情况、各传动设备的运行情况，发现异常情况及时处理。6.3停车6.3.1系统停车前先与尾气岗位联系，然后关闭高压泵进料阀，停高压泵，关闭炉头尾气阀。6.3.2待炉内无料时，聚合炉温降至40℃左右时，停鼓风机，停聚合炉。6.3.3再依次停冷却滚筒、风扇、板链机、斗提机、滚筒筛、引风机、循环吸收泵。6.3.4若长时间停车，应关闭过滤器进口阀，拆洗过滤器，关闭系统冷却水。6.3.5若发生停电等意外情况，应先关尾气阀再关高压泵进口阀、过滤器进口阀，排尽过滤器至高压泵段的中和液。进行紧急停车人工盘动聚合炉，待聚合炉温度到200℃以下停盘。7.接触有关原料的危险性：7.1黄磷尾气的危险性：无色、无味、无刺激、微溶于水。易燃、易爆。空气中含量12.5—74.2%时遇火会爆炸、易中毒；中毒症状：中毒者粘膜、皮肤、血液常呈樱桃红色，血氧含量下降、疲软乏力，往往自知中毒而无力自救，重度中毒则以深度昏迷为主要表现。8.操作要点：8.1严格控制中和液的喷入量，由专职技术人员调整。保持炉尾温度指标。8.2严格控制聚合炉内尾气的燃烧温度，按工艺指标操作。8.3严格观察聚合炉、冷却滚筒、滚筒筛的转速，发现异常尽快向车间副主任报告。8.4经常检查各阀门、温度计等设备的灵敏准确可靠性。8.5经常观查聚合炉内物料聚合状况，无挂壁、无焦化。9.不正常现象及处理方法：不正常现象产生原因及处理方法表序号不正常现象产生原因处理方法1高压泵压力不稳定1.进料量不足，过滤器堵塞，吸入管阻力大2.料液温底低，流动性差3.料液婆美度过大4.泵体阀座磨损5.泵内各部间隙大6.填料未压紧7.压出管路或喷头停料1.开大进料阀，清洗过滤器滤网2.找开中和液贮槽蒸汽潜伏期出热3.适当加水并混合均匀4.检修或更换5.整理各部间隙6.重新压紧7.检修2高压泵柱塞涵漏料1.填料不紧或磨损2.柱塞拉毛或产生沟痕3.填料老化或盖松1.适当压紧或更换填料2.检修或更换柱塞3.更换填料压紧压盖3高压泵有敲击声，泵体声响异常及振动1.连杆螺母松动2.连杆大头瓦或小头瓦松动3.柱塞与连杆连接叉松动4.运动机构及其它零件松动5.泵动静部分发生摩擦1.拧紧螺母2.拧紧3.拧紧4.紧固各零部件5.消除摩擦4五钠含量低1.聚合炉温度低2.喷头喷距过大或雾化量过大3.尾风不畅，燃烧不正常4.中和度偏高或偏低1.调大尾气量2.更换喷头3.清理尾风系统4.调整中和度6聚合炉结疤1.高压泵压力低或波动大2.喷头雾化角过大3.喷头太大，喷料量太大4.喷头与喷杆联接处理料5.尾风温度低6.料液婆美度太低7.中和度偏低1.检修高压泵2.更换合适喷头3.更换合适喷头4.紧固5.调大煤气量6.提高料液婆梅度7.调整中和度7聚合炉正压冒白烟1.旋风进口堵2.引风机进口堵或机内有料堵1.清理其进出口管路系统2.停机清理8烧咀熄火1.炉前尾气压力太低A.尾气阀开度不够b.尾气系统阻力太大c.尾气管路积水2.助燃风机、引风机量太大1.：a.开大尾气总阀b.清理煤气系统c.打开倒淋排水2.调节合适风量9聚合炉头火焰暗红不明1.尾气量过大2.风量过小，燃烧不正常1.调小尾气量2.调大助燃风机出口阀10.安全注意事项：10.1认真穿戴劳动保护用品。10.2严守厂纪厂规，不得擅离岗位。10.3严禁用水冲洗电器设备，严防电器受潮。10.4电器部分发生事故，不可私自处理，应请检修工处理。10.5开关阀门要缓慢、平稳、切勿用力过猛导致受伤或设备损坏。10.6经常倾听各设备的运行响声，做好巡回检查，有异常尽快上报。10.7检修聚合炉、冷却滚筒、滚筒筛时必须切断电源挂上停电标识牌，专人监护。11、异常现象安全处置措施：序号异常现象安全处置措施1喷枪阻塞停掉高压泵、卸下喷枪拆洗2聚合炉内挂料调整聚合温度3板链机阻塞减小下料量、查看板链机扣子4斗提机阻塞查看斗提机链轮槽、控制进料量5中和液储槽至高压泵段管道结晶通夹套蒸汽，升温6聚合炉结块降低温度12.安全设施：序号设施名称备注1干粉灭火器2滤盒呼吸器、眼罩、乳胶手套、帆布手套、安全帽、劳保鞋、耐酸碱布料工作服3安全带、长绳、扳手、锤13.岗位危险因素及预防措施：序号岗位危险因素预防措施1滑跌保持设备、平台干净无油污，严格执行安全操作规程，穿戴劳保服2触电严禁湿手开关电气设备按钮，电器故障由专门电工负责检修，严格执行安全操作规程3灼烫做好保温夹层，认真检查管道有无泄漏，严格执行安全操作规程，穿戴劳保用品4有害气体正确佩戴呼吸器等劳动防护用品，严格执行安全操作规程5机械伤害运转设备、部件处安装防护罩，检修设备时必须切断电源开关由专人监护，严格执行安全操作规程

电化学技术在新能源中的利用一.能源的概况1.能源的重要性1.能源的重要性自古以来,人类就为改善生存条件和促进社会经济的发展而不停地进行奋斗.在这一过程中,能源一直扮演着重要的角色.从世界经济发展的历史和现状来看,能源问题已成为社会经济发展中一个具有战略意义的问题,能源的消耗水平已成为衡量一个国家国民经济发展和人民生活水平的重要标志,能源问题对社会经济发展起着决定性的作用.2.能源的种类2.能源的种类大自然赋予人类的能源是多种多样的,一般可分为常规能源和新能源两大类.常规能源包括煤炭,石油,天然气和水能,而新能源有生物质能,核能,风能,地热能,海洋能,太阳能和氢能等.其中煤炭,石油,天然气被成为化石能源,水能,生物质能,风能,太阳能和氢能等是可再生能源.3.化石能源的问题(1)化石能源的短缺化石能源的短缺能源是人类赖以生存和社会发展的重要物质基础,是国民经济发展的命脉,但目前主要使用的化石能源的储量不多.据2002年世界探明的化石能源的储量和使用量统计,世界上煤,石油和天然气的储采比分别为204,40和60年,中国的情况更为严峻,据2002年统计,中国煤,石油和天然气的储采比只有82,15和46年.这表明在人类历史的长河中,只有很短的一段时间能使用化石能源.随着我国经济的持续高速增长,对能源的需求也持续攀升.我国一次能源消费总量从1978年的5.3亿吨标准煤,上升到2002年的14.3亿吨.据估计,我国在2004,2020和2050年的石油消费量达3,4.5和6亿吨,其中进口量分别为1,2.7和4亿吨.4亿吨的进口量相当于目前美国的石油进口量,这不但会制约我国经济的可持续发展,而且对国家的安全也十分不利.(2)化石燃料造成严重环境污染和气候异常化石燃料造成严重环境污染和气候异常化石燃料的使用引起的环境污染,排放的CO2会造成温室效应,使全球气候变暖.有关机构已向联合国发出警告,如再不对CO2的排放采取严厉措施,在10年内,世界的气候将产生不可逆转的变化.我国的环境污染问题更是日趋严重,目前,我国CO2排放量占世界总排放量的14%,在美国之后位居第二,估计到2025年,将位居第一.在本世纪初联合国关于环境污染的调查中,发现在世界上十个环境污染最严重的城市中,七个在中国.它们是太原,北京,乌鲁木齐,兰州,重庆,济南和石家庄.4.21世纪世界能源发展趋势世纪世界能源发展趋势(1)节能技术将备受重视节能技术将备受重视节能就是提高能源利用率,减少能源的浪费.目前节能技术水平已是一个国家能源利用情况的综合性指标,也是一个国家总体科学技术水平的重要标志.许多研究报告指出,依靠节能可以将能源需求量降低2530%.我国在能源利用方面的效率很低,我国的能耗很高,是世界平均水平的2倍,发达国家的5-10倍,因此更应重视节能技术,我国应该充分重视化石能源的高效利用.(2)世界能源系统将发生重大变革世界能源系统将发生重大变革据预测,20世纪形成的以化石燃料为主的世界能源系统将在21世纪转换成以可再生能源为主的新的世界能源系统.在20世纪末,化石燃料的使用量占了世界一次能源用量的89.5%.据世界能源委员会(WEC)和国际应用分析系统研究所的研究报告认为,在20世纪上半叶,化石燃料仍将是世界一次能源的主体,但到21世纪下半叶,太阳能,生物质能,风能等新能源将占世界能源的50%左右.(3)煤炭将作为过渡能源而受到重视煤炭将作为过渡能源而受到重视由于石油和天然气的储量较少,而煤炭储量相对较多,因此煤炭将作为一种过渡能源而在21世纪上半叶受到重视.主要发展的技术是洁净煤技术,煤液化和汽化技术.(4)新化石能源的开发将得到强化新化石能源的开发将得到强化近年来发现,在海洋300米深处有甲烷水合物存在.目前,甲烷水合物的开发已经受到特别的关注.据估计,世界甲烷水合物的储量可能超过石油,天然气和煤炭储量的总和.因此,甲烷水合物作为储量巨大的未开发能源开始受到世界各国的高度重视.(5)核能的利用将进一步得到重视核能的利用将进一步得到重视据国际原子能机构统计,在20世纪末,全世界运行的核电站有436座,总发电量为3.5亿千瓦.这些电站主要分布在美,法,日,英,俄等31个国家,近年来,由于担心核电站运转的安全性,核废料对环境的影响和核技术扩散对世界安全性的影响,核能的发展在发达国家已有下降趋势,但在亚洲地区仍有强劲的增加趋势,我国准备在今后几年内建造4座核电站.受控核聚变是一直受人们关心的技术,因为在海水中大约有23.4亿万吨氘,如受控核聚变技术在21世纪能得到应用,在21世纪末,核能可望占世界一次能源的30%左右.(6)可再生能源的开发将越来越受到重视可再生能源的开发将越来越受到重视鉴于化石燃料的短缺及化石燃料的使用引起严重的环境污染和气候异常,人们对新能源的开发越来越重视.其中水力能,地热能,海洋能和风能的可利用资源有限,因此,太阳能,生物质能和氢能的利用将倍受关注.二.生物质能的利用1.生物质能的优点.(1)生物质来源丰富地球上每年生长的生物质总量约14001800亿吨,相当于目前世界总能耗的10倍,我国的生物质能也极为丰富,可作为能源开发的生物质能总量可达4.5亿吨标准煤.加上生物质能可再生.因此,生物质能的高效,规模化利用可有效缓解世界能源供需矛盾.(2)生物质能可多途径利用(a)直接燃烧.其热能和蒸汽可发电,技术成熟,但效率低.(b)生物转化.包括制沼气和水解发酵制取醇类.生物质制甲醇和乙醇技术基本成熟,但生产成本较高.生物质制沼气技术相当成熟.2002年全国已建1300多万个沼气池.(c)光热转化.通过气化,裂解,光催化等技术,获得气,液体燃料来发电.(d)生物柴油.从油料植物提取植物油,经甲酯化得生物柴油.它有含氧高,含硫低,分解性能好,燃烧效率高等优点.(3)生物质能利用的环境污染少由于生物质利用过程中释放的CO2是其生长过程通过光合作用从环境吸收的,所以生物质能的利用过程不排放额外的CO2,而对环境污染少.生物质能的利用还能降低污染.如可利用生物质热解汽化技术处理生活垃圾等,可得到以甲烷为主的燃气,实现垃圾的减量化,无害化,资源化.2.生物质能利用的问题2.生物质能利用的问题生物质能利用的缺点主要是生物质分布广,大面积收集成本高,经济的收集半径在50公里以内,只适合建立小型,分散的生物质能利用系统.而小型转换系统的效率低,不提高生物质能的利用效率就不能获得好的经济效益,这是生物质能至今未能实现规模化应用的关键问题之一.因此,如何在小型,分散体系实现能量的高效,清洁及规模化利用是迫切需要解决的问题.三.太阳能的利用1.太阳能的优点太阳能的优点(1)太阳能来源丰富太阳能来源丰富太阳能来源丰富是众所周知的,这似乎是一种用之不绝,取之不尽的能源.太阳内部不停地进行热核反应,释放出巨大的能量,辐射到地球上的能量只占起辐射总能量的极小部分,约1/22亿,但地球每年接收的太阳能至少有6×1017千瓦小时,相当于74万吨标准煤的能量.其中被植物吸收的仅占0.015%.可见,开发太阳能利用的潜力很大.(2)太阳能的使用没有污染问题太阳能的使用没有污染问题这也是众所周知的,太阳能的使用基本上没有污染问题.(3)太阳能可多途径利用太阳能可多途径利用(a)太阳能的热利用.如太阳能热水器,太阳灶,太阳能蓄热池发电等.(b)太阳能发电.如太阳能电池和光电池.(c)光催化和光电催化制氢.主要用这两种技术从水或生物质中制得氢气.2.太阳能利用的概况太阳能利用的概况近年来,太阳能的利用发展很快,据1997年的数据,全球太阳能发电量已达800兆瓦.到2000年,日本已有7万个住宅用上太阳能电池,美国和欧盟计划在2010年前安装100万套太阳能电池.特别是把太阳能电池与屋顶瓦结合成光电发电系统,目前欧洲已有300套,年发电量为1亿千瓦.这种系统不但可供应清洁能源,而且美观耐用,寿命可达25年.太阳能的热利用发展更快.特别在我国,太阳能热水器的年产值已达60多亿元,居世界首位.3.太阳能利用的问题太阳能利用的问题开发太阳能利用的主要问题是如何提高太阳能的转换效率,其次是降低成本,这对我国特别重要,目前我国生产太阳能电池的能力已达几百兆瓦,但由于价格高,基本上都销往国外.第三,一些技术,如光催化和光电催化制氢技术还没成熟,没有达到实用化的阶段,应该抓紧这方面的研究和发展.四.氢能的利用1.氢能的优点氢能的优点(1)氢是自然界储量最丰富的元素.(2)氢是除核燃料外发热量最大的燃料.(3)氢燃烧生成水,是世界上最清洁的燃料.(4)燃烧性能好,可燃范围大,燃烧速度快.(5)氢可用多种方法大规模生产.(6)氢的利用形式多,可通过燃烧发电,通过燃料电池发电等.2.对氢能利用的重视2002年加拿大举办了以"氢行星"为主题的第14届世界氢能源大会.2003年在华盛顿召开15个国家和地区参加的"国际氢能经济合作伙伴"会议.冰岛计划用40年时间将冰岛建成"氢社会".布什将投资120亿美元来促进氢能源的发展.过去5年,工业化国家在氢能开发领域的投入年均递增20.5%.氢将取代天然气,油和煤而成为未来世界的主要能源,进入氢能时代已成为近年来的热门话题,21世纪将是氢能世纪.布什举着使用氢燃料的照相机我国对发展氢能经济也开始重视,参加了2003年在华盛顿召开的有15国家参加的"国际氢能经济合作伙伴"会议.2004和2005举办了两次关于氢能经济的中美双边会议.今年一月,中国科学院院士局召开了关于"石油替代能源"的研讨会,主要讨论石油资源可持续性分析,石油的替代能源,氢能燃料和我国的石油替代能源.并要组织人员进行软课题研究.3.氢能的问题3.氢能的问题(1)氢的价格氢的制备,储存和运输中的价格问题,是影响走进氢能时代的很关键的问题.要降低其价格,必须形成氢的制备,储存和运输的网络.(2)廉价清洁的制氢技术问题(2)廉价清洁的制氢技术问题目前制氢效率很低,氢的制取要消耗大量的能量,因此寻求大规模的廉价清洁的制氢技术是各国科学家共同关心的问题.(a)化石燃料制氢:目前,96%氢从化石燃料制备,技术成熟,但要造成环境污染.(b)电解水制氢:技术成熟,但耗能多,价格高.一般每生产1立方米的氢气,需要消耗4.2-6度的电能,其能量转化率不到32%.(c)生物质制氢:有可再生,产量大,可储存,碳循环等优点,从中长期看是最有前途的制氢方式.目前生物质制氢效率低.(d)生物制氢:国内外在选育高效产氢菌株工作进展不快,制氢效率低.(e)风能制氢:用风能发电来电解水产生氢,技术上没有问题,降低成本和风能发电量少是主要的问题.(f)太阳能制氢:该法还处在基础研究阶段,离商业化还有较远的距离.(3)氢的储运问题(3)氢的储运问题氢的储运技术主要解决储运的安全性和成本,现在由于储运技术不过关,因此浪费了许多氢.许多工业过程,如炼油,炼焦,氯碱,合成氨,合成甲醇及煤气制造等多有大量的副产品氢气,只是由于储运技术的问题而不能被利用.我国每年放空和烧掉的氢气至少在1010标立方米以上.因此解决氢的储运问题也是走进氢能时代的一个很关键的问题.目前氢的储运还有很大问题.(a)高压储氢:储氢量少,只有1%左右,还有不安全的问题.(b)液氢储氢:很不方便,储氢设备大,蒸发损失大.(c)吸附储氢:这是目前的研究热点,但储氢容量还较低,一般不超过2%.镁合金储氢在3%,但储放不可逆.热门一时的纳米碳管储氢也已没有了希望,最终的储氢量也只有1%左右.(e)化合物储氢:放氢不容易.(4)燃料电池还没有商品化用氢作燃料的燃料电池的出现是促进氢能利用的重要原因.近年来,由于化石燃料资源短缺和环境污染日趋严重,各国对燃料电池的研究十分重视.美国《时代周刊》把燃料电池列为21世纪十大高新科技之首,燃料电池已被认为是21世纪极具应用前景的一种新型能源系统.虽然燃料电池有很诱人的优点,而且燃料电池的发展已有100多年的历史,但至今还没有一种燃料电池已经真正商品化,因此,燃料电池何时才能商品化是一个与氢能利用密切相关的问题.4.反对氢能的意见4.反对氢能的意见(a)氢以化合物形式存在,制氢要消耗能源.它不是一种能源,而是能源的流通手段.(b)氢的泄漏会改变气候.氢不可避免泄漏,泄漏量可达15%.泄漏的氢会在大气形成水雾,它会象二氧化碳一样,使天气变暖.(c)现在一般用高压氢作燃料电池燃料,氢的泄漏会产生很大的不安全性,手机等的火花就会使泄漏的氢发生爆炸.(d)冰岛能做的,其他国家不一定能做,冰岛的氢都是电解水制得的,因该国70%的电是由地热和水电站产生的.(5)氢的清洁生产要用风能和太阳能.据估计,如用风能发电制氢,当风能发电量达到美国6%的用电量,风能发电机要占的面积要有半个加州那么大.(6)布什承诺投资120亿美元用于氢能的研究是一个微不足道的投资.美国去年用于核能和矿物质燃料方面的研究经费大于氢燃料的研究经费.美国推行"健康婚姻"的预算就有150亿美元.美国用于伊拉克战争的经费每月390亿美元.(7)氢燃料电池价格昂贵.目前内燃机成本为每千瓦50美元,而氢燃料电池为800美元.估计大量使用后,也要300美元.另外所有的加油站改成加氢站也要花费大量的资金.五.燃料电池加速氢能利用1.燃料电池的优点.(1)燃料电池是一种高效清洁的能量转换系统,可降低环境污染和气候异常.(2)燃料电池能高效利用生物质转化产生的气,液物质和氢作燃料,因此,能促进氢能的利用.(3)燃料电池的发电效率不受体系规模限制,小型燃料电池同样能够实现高效发电,适合于生物质分散性的特点.2.燃料电池定义燃料电池是一种不经燃烧直接以电化学反应的方式将燃料的化学能转变成电能的装置,只要连续供应燃料,燃料电池就能连续发电.3.原理阳极反应:H2=2H++2e阴极反应:1/2O2+2H++2e=H2O总的反应:H2+1/2O2=H2O4.燃料电池分类碱性燃料电池(AFC)(1)碱性燃料电池(AFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Ag,氧化剂:氧电解液:30%KOH隔膜:石棉膜工作温度:60-80oC用途:航天器和潜艇的动力源优点:比能量和比功率高缺点:对CO2敏感,不宜地面使用(2)磷酸燃料电池(PAFC)磷酸燃料电池(PAFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Pt,氧化剂:氧电解液:98%磷酸工作温度:200oC用途:家庭住宅能源和汽车动力源优点:稳定性好,已有商品生产缺点:用贵金属作催化剂,价格高.(3)质子交换膜燃料电池(PEMFC)质子交换膜燃料电池(PEMFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Pt,氧化剂:氧电解液:含水的质子交换膜工作温度:60-80oC用途:汽车和潜艇等的动力源优点:比能量和比功率高,寿命长,应用范围广缺点:对CO敏感,价格高,800美元/千瓦,而内燃机50美元/千瓦.氢源问题.(4)直接甲醇燃料电池(DMFC)直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极:催化剂:Pt合金,燃料:氢阴极:催化剂:Pt,氧化剂:氧电解液:含硫酸的质子交换膜工作温度:60-80oC用途:可移动的小型电子仪器设备动力源优点:比能量高,体积小问题:Pt对甲醇氧化电催化效率低,易被甲醇氧化中间产物毒化,甲醇会透过质子交换膜.(5)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)阳极:催化剂:Ni,燃料:氢阴极:催化剂:NiO,氧化剂:氧电解液:熔融碳酸盐(NaCO3-LiCO3)工作温度:600oC用途:发电站优点:反应温度高,不需贵金属催化剂.可用含CO的燃料气.寿命长.能量转换率高,可达80%.问题:高温下,电解液会腐蚀电极材料.寿命2万小时,商业上要4万小时.(6)固体氧化物燃料电池(SOFC)固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极:催化剂:NiZrO2,燃料:甲烷,氢阴极:催化剂:NaCrO4等,氧化剂:氧电解液:ZrO2,CeO2等工作温度:900oC用途:发电站优点:不需贵金属催化剂.寿命长.可用各种燃料气.抗中毒能力强.能量转换率最高,可达80%以上.问题:高温下,密封困难,放大困难.价格高.5.PEMFC发展现状发展现状(1)世界各国对世界各国对PEMFC的重视世界各国对的重视近十年来,近十年来,PEMFC技术的研究开发受到技术的研究开发受到许多国家的政府和跨国大公司的极大重视,许多国家的政府和跨国大公司的极大重视,已出现许多PEMFC电动车样车.电动车样车.已出现许多电动车样车我国计划,年奥运会期间,我国计划,到2008年奥运会期间,将有我年奥运会期间国生产的燃料电池电动车会小批量,国生产的燃料电池电动车会小批量,示范性地行驶在街头.性地行驶在街头.年世博会期间,辆燃料电池公交到2010年世博会期间,20辆燃料电池公交年世博会期间辆燃料电池出租车,车,300辆燃料电池出租车,1000辆电动辆燃料电池出租车辆电动汽车以及一批燃料电池场地车和邮政车都将投入运行,届时,上海将建成5座加氢将投入运行,届时,上海将建成座加氢站来满足这些车辆对氢燃料的需求对氢燃料的需求.站来满足这些车辆对氢燃料的需求.(2)PEMFC商业化的问题商业化的问题(a)价格问题价格问题美国能源部认为,汽车用PEMFC的最终的价格达到$50-100/kW时,才能有竞争能力,因为现在内燃机的价格为$50/kW左右,而现在PEMFC的价格在$800/kW左右.在现在技术的基础上,即使PEMFC的产量为每年50万台,其价格也要在$300/kW.PEMFC价格高的主要是由于高的电池壳体的加工费和离子交换膜膜价格高而引起的.另