Хранение и транспортировка жидкого водорода

Для хранения жидкого водорода в США были построены хранилища с эффективной тепловой изоляцией как при заводах, производящих жидкий водород, так и на испытательных полигонах непосредственно при стендах. Для длительного хранения, а также для транспортировки жидкого водорода с минимальными потерями от испарения желательно поддерживать его в переохлажденном состоянии. В США ведутся исследовательские работы по рациональному получению переохлажденного на несколько градусов жидкого водорода [13]. [c.8]

В книге обобщены материалы по получению жидкого водорода (производство газообразного водорода, его ожижение, проведение орто-пара-конверсии), особенностям его транспортировки и хранения, опубликованные в последние годы в отечественной и зарубежной литературе. [c.2]

Широкое использование многослойной изоляции на криогенном оборудовании показало, что она является одним из важнейших условий безопасной транспортировки и продолжительного хранения больших количеств жидкого водорода. При использовании многослойной изоляции на транспортной цистерне емкостью около 107 000 л жидкого водорода (толщина изоляции 28,575 мм) потери от испарения составляют всего 0,25% в сутки, включая потери от притока тепла по опорам. В настоящее время подобные цистерны успешно эксплуатируются в США [131]. Многослойная изоляция позволяет хранить жидкий водород в емкости на 96 200 л с общими потерями менее 10% от массы жидкого продукта в год [129]. [c.126]

РЕЗЕРВУАРЫ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ЖИДКОГО ВОДОРОДА [c.157]

Настоящая книга представляет собой обзор опубликованных в последние годы в отечественной и зарубежной печати материалов по производству, хранению и транспортировке жидкого водорода. [c.9]

В реальных условиях жидкий водород претерпевает самопроизвольную орто-пара-конверсию при хранении и транспортировке. В отсутствие катализатора орто-пара-конверсия протекает достаточно медленно, а так как при этом выделяется тепло, близкое по величине (при низкой температуре) теплоте испарения, то обычно стремятся проводить каталитическую конверсию в процессе получения жидкого водорода [21—23]. [c.11]

В сосудах для хранения и транспортировки жидкого водорода в зависимости от их емкости и назначения могут применяться различные виды низкотемпературной изоляции. Чем меньше размеры сосуда, тем большая величина его поверхности приходится на единицу объема. В связи с этим при уменьшении емкости сосуда повышаются требования к качеству изоляции. [c.129]

ХРАНЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВКА ЖИДКОГО ВОДОРОДА [c.157]

Сократить потери жидкого водорода при транспортировке или хранении можно и за счет его переохлаждения на, несколько градусов ниже температуры кипения, но не ниже тройной точки. Переохлаждения можно достигнуть путем вакуумирования жидкости, ее охлаждения более низкокипящим хладоагентом или инжекцией [c.170]

Резервуары могут иметь различную форму цилиндрическую, коническую, сферическую или комбинированную. Наиболее удобны для хранения и транспортировки жидкого водорода резервуары цилиндрической и сферической формы. Резервуары емкостью до 100 изготовляют, как правило, цилиндрической формы, с выпуклыми днищами, емкостью 200 я более — сферической формы. [c.158]

Не следует допускать образования воздушно-водо-родных смесей в оборудовании для хранения и транспортировки жидкого водорода. Перед вводом водорода в систему, которая до этого была заполнена воздухом, необходимо вначале продуть ее инертным газом. [c.186]

Главный недостаток жидкого водо рода — низкая температура кипения. Жидкий водород кипит при температуре минус 254° С, т. е. на 71° С ниже, чем жидкий кислород. Низкая температура кипения вызывает трудности в хранении и транспортировке жидкого водорода в больших количествах. [c.82]

В последнее время больщое внимание уделяется получению в промышленных масштабах смеси жидкого и твердого водорода, которую называют гетерогенным (а также шугообразным или шуговым) водородом. Смесь, состоящая из 50% жидкости и 50% твердой фазы, имеет ряд преимуществ перед жидким водородом. Хранение смеси более выгодно, чем хранение жидкого водорода. Нагрев гетерогенного (шугообразного) водорода, пока в нем присутствует твердая фаза, вызывает в основном лишь расплаиление этой фазы и очень незначительное повышение давления паров над жидкостью [14]. Такой водород менее взрывоопасен и более удобен для хранения и транспортировки. Перед употреблением он должен быть нагрет для перевода его в жидкое состояние. Приток тепла, обусловливающий потери 0,1% жидкого водорода за счет испарения, вызывает расплавление 0,7% твердой фазы гетерогенного водорода [15]. [c.8]

Малый атомный вес, высокая удельная теплоемкость и большая теплота сгорания характеризуют жидкий водород как высокоэффективное ракетное горючее. Недостатком водорода следует считать большой удельный объем, а также трудности, возникающие при хранении и транспортировке водорода и при обращении с ним [6]. [c.7]

В связи с тем интересом, который проявляется в настоящее время по отношению к жидкому водороду как хладоагенту и ракетному горючему, знание методов его производства, хранения, транспортировки и обращения с ним становится необходимым все большему кругу инженерно-технических работников, студентов и рабочих. [c.9]

В США строятся установки для производства смеси жидкого и кристаллического водорода, а также хранилища для хранения такой смеси [112, 113, 169]. Использование водорода в виде шуги значительно снижает его потери при транспортировке и хранении. [c.88]

В аппаратуре для получения и применения жидкого водорода и в другом криогенном оборудовании требуется использование самой совершенной тепловой изоляции. Необходима низкотемпературная тепловая изоляция резервуаров для хранения и транспортировки водорода, аппаратов ожижительных и разделительных установок, трубопроводных коммуникаций и арматуры, топливных баков космических ракет, лабораторного оборудования и т. д. [c.103]

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ, ТРАНСПОРТИРОВКЕ И ХРАНЕНИИ ЖИДКОГО ВОДОРОДА [c.174]

Накопленный опыт работы с жидким водородом убедительно показывает, что проблемы безопасного обращения с ним могут быть решены и сведены к аналогичным проблемам в области низкотемпературных жидкостей и горючих веществ. Суть мероприятий техники безопасности при обращении с жидким водородом заключается в исключении образования воспламеняющихся смесей и устранении источников зажигания [167]. Конструкции технологического оборудования, систем хранения и средств транспортировки должны обеспечивать в случае пожара минимальную подверженность воздействию огня. [c.175]

Сжижение газов широко используют в промышленности, так как это облегчает их хранение и транспортировку. Кроме того, сжиженные газы применяют для получения низких температур жидкий воздух дает возможность понизить темпера- туру до —180°С, жидкий водород — до —265°С, а жидкий гелий — до температур, близких к абсолютному нулю. Сжижение воздуха дает возможность также разделять его на составляющие его газы. [c.81]

Обсуждается так называемая экономичная водородно-топ-ливная система, использующая разложение метанола на водород и оксид углерода (последний является источником водорода по реакции СО-ЬНгО), в результате чего из удобного для хранения и транспортировки жидкого метанола в очень мягких условиях получается поток водорода. Такой процесс вполне возможно реализовать в автомобилях или в жилых домах. [c.150]

За последние несколько лет значительно расширилась область применения низких температур как в промышленности, так и в исследовательских работах. В настоящее время практически нет научно-исследовательского института, который не использовал бы в своей работе таких сжиженных газов, как жидкие воздух, азот, водород или гелий. В промышленном масштабе, помимо широкого использования температур жидкого азота (для разделения воздуха и других разделительных процессов), начали использовать температуры жидкого водорода, и теперь работают крупные производственные установки по выделению дейтерия из водорода путем ректификации при низких температурах. В связи с этим актуальными являются проблемы очистки газов перед их ожижением. Во многих странах строятся большого размера (в несколько сотен литров) жидководородные камеры для изучения ядерных реакций. Требует практического разрешения вопрос о хранении, транспортировке и перекачивании больших количеств (до многих сотен кубических метров) жидкого водорода и жидкого гелия. В этой связи большое значение приобретает разработка особо эффективных теплоизоляционных устройств. С другой стороны, для радиотехнических работ весьма важным является создание миниатюрных холодильных установок. [c.5]

Среди альтернативных энергоносителей для транспорта следует особенно отметить водород, а также водородсодержащие топлива (синтез-газ — Н2 + СО). Водород обладает чрезвычайно высокой энергоемкостью (теплотворной способностью почти в три раза большей, чем у традиционных нефтяных топлив) и уникальными экологическими качествами [1.64—1.65]. Основной проблемой применения чистого водорода является отсутствие инфраструктуры его производства в необходимых для транспорта количествах, сложности хранения, транспортировки и заправки автомобилей. Водород (синтез-газ) может быть получен в конверторе непосредственно на борту автомобиля из метанола или другого энергоносителя. Однако себестоимость получения водорода частичным окислением углеводородных топлив, гидрированием угля, электролизом воды и другими способами в пересчете на единицу получаемой энергии в 2-10 раз выше себестоимости получения традиционных жидких топлив или природного газа [1.66]. Получение синтез-газа из метанола на борту автомобиля за счет использования теплоты отработавших газов пока также дороже использования нефтяных моторных топлив. Поэтому в ближайшей перспективе широкое применение этого энергоносителя на транспорте проблематично. [c.24]

Вместе с тем аммиак как моторное топливо для дизелей обладает рядом несомненных преимуществ. Его молекула не содержит атомов углерода, а массовая доля атомов водорода составляет около 18 %. При нормальной температуре и давлении 1 МПа аммиак находится в жидкой фазе и имеет плотность = 690 кг/м , что сопоставимо с плотностью бензина. С учетом указанного выще процентного содержания водорода в молекуле аммиака (18 %) объемная плотность водородного топлива в жидком аммиаке вдвое превосходит плотность жидкого водорода (Ргж = 71 кг/м ). Таким образом, использование аммиака вместо водорода в целом решает проблему хранения и транспортировки горючего на борту автомобиля [6.53]. [c.253]

Водород является удобным энергоносителем, что послужило основой создания атомно-водородной энергетики. Избыточная энергия, вырабатываемая атомной электростанцией, может быть запасена в виде водорода, получаемого, например, электролизом воды. Хранение водорода в больших масштабах в виде газа неудобно, поэтому разрабатываются методы хранения и транспортировки водорода в компактном виде. В перспективе предусматривается получение металлического твердого водорода при сверхвысоких давлениях. Уже сейчас для хранения и транспортировки водорода в скрытой форме используются твердые и жидкие гидриды. Особый интерес представляют процессы гидрирования ароматических углеводородов. Так, при гидрировании бензола водород связывается с образованием циклогексана [c.100]

Ожиженные п замороженные газы (Ог, N2 СОа, СН4, На, Нв4, Ые) находят широкое применение в качестве хладоагентов как в промышленности, так и для научно-исследовательских работ. Некоторые из ни.х используются в технике как горючее и окислители в реактивных двигателях (жидкие кислород, водород , фтор и др.). Большое количество газов ожижается для транспортировки, так как перевозка и хранение промышленных газов в жидком и твердом состоянии в большинстве случаев более выгодны, чем в газообразном. [c.207]

Резервуары для хранения и транспортировки жидкого водорода работают под давлением выше атмосферного п поэтому снабжаются предохранительными устройствами клапанами, разрывными мембранами, рассчитанными на 1,1 и 1,2 рабочего давления соответственно. Предохранительные устройства устанавливаются на трубопроводе, отводящем пары водорода из внутреннего резервуара — линии газосброса. [c.162]

Значительный интерес вызывают перевозки жидкого водорода. Наибольший ошт в транспортировке и хранении жидкого водорода накоплен в США. Значительное количество жидкого водорода используется в качестве ракетного топлива. В США сооружены и работают установки сжижения водорода производительностью 30 м (жидкого) водорода в час[84]. Для транспортировки жидкого водорода созданы и работают автэтранспор ине и железнодорожные Цистерны полезным об1емом от 40 до ЮОм . Жидкий водород можно доставлять водным путем в криогенных танкерах. [c.52]

Наиболее интересными следует считать гл. 5—9, в которых излагаются вопросы низкотемпературной изоляции, транспортировки и хранения сжиженных газов, особенно жидких водорода и гелия, и физические свойства сжиженных газов —азота, кислорода, водорода и гелия. В этих главах содержится ряд практически ценных новых данных как по свойствам сжиженных газов, так и по отдельным деталям устройств для хранения и транспортировки жидких водорода и гелия. Конечно, не следует думать, что гл. 8, посвященная свойствам сжиженных газов, цает исчерпывающие сведения по этому вопросу. [c.5]

Исследование теплонепрозрачных порошковых систем убедительно показало, что при случайном размещении металлических чешуек они являются недостаточно эффективным средством против передачи тёпла излуче-мием [130]. Необходимость длительного хранения и транспортировки больших количеств жидкого водорода и гелия и изыскание других способов снижения теплопередачи привели к разработке многослойной изоляции, состоящей из чередующихся слоев изолирующего и экранирующего материалов [6, 119, 130—133]. Отражающие экраны многослойной изоляции уменьшают лучистый теплообмен между поверхностями с различными температурами. [c.119]

Сосуд LSH-150, выпускаемый фирмой Linde (США), рассчитан на хранение и транспортировку 150 л жидкого водорода (рис. 57). Он представляет собой цилиндрический резервуар высотой 1470 мм и диаметром 508 мм. Вес наполненного резервуара 83,9 кг. Изоляция — многослойная, материал SI-4. Тол-г, г-7 щина изоляции — 25 мм. По- [c.166]

Образующиеся значительные заряды статического электричества в хорошо заземленных системах при хранении и транспортировке водорода вследствие его малой электропроводности могут сохраняться довольно долго. Количество зарядов увеличивается при наличии двухфазного лотока во время перекачки жидкости. Особенно неблагоприятные условия создаются в процессе предварительного охлаждения системы, когда в соединительных трубопроводах имеются две фазы. Однако поскольку в процессе перекачки водорода получаются поля с напряженностью в десятки и сотни тысяч раз меньшей, чем при перекачке углеводородных горючих, опасность электростатических явлений в жидком водороде обычно менее значительна, чем для нефтяных топлив. [c.183]

В настоящее время проблемьп хранения, транспортировки, перекачки, а также производства жидкого водорода в основном разрешены. В США интенсивно ведутся работы по созданн.ю ракетных двигателей, работающих на жидком водороде с жидким кислородом. Фирма Пратт-Унтни отработала реактивный двигатель с тягою 7 г, в котором в качестве горючего используются жидкий водород, а как окислитель — жидкий кислород. [c.84]

По технико-экономическим показателям устройства на гидридах оказываются значительно эффективнее традиционных, в которых водород запасается в жидкой или газообразной фазах В книге А. Н. Подгорного и других приведен пример, позволяющий сравнить гидридный аккумулятор со стандартным газовым баллоном, рассчитанным на хранение 500 г водорода. Такой баллон при полезном объеме до 45 л имеет массу около 80 кг, соответствующий же контейнер с гидридом массой не более 50 ki имеет объем всего 14 л. Заряжается такой аккумулятор при низких давлениях и не требует ни компрессоров высокого давления яи толстостенных либо теплоизолированных, как в случае хранения жидкого водорода, сосудов. Упрощаются, таким образом, заправка, транспортировка, хранение (хранение жидкого водородг требует специальной холодильной техники), повышаются взрыво-и пожаробезопасность. Очень интересное свойство гидридного ак кумулятора — его избирательность, позволяющая не только из влекать водород из смесей с другими газами, но и очищать егс от посторонних примесей. Это особенно важно при дальнейшем использовании водорода для производства белка. Затраты энер ГИИ в цикле хранения водорода в гидридных аккумуляторах примерно сравнимы с газобаллонным методом и в 4—5 раз ниже, чем при сжижении. Они составляют 1,8—2,2 кВт-ч/кг водорода. Нг основе использования гидридных систем сейчас разрабатываютс5 самые различные устройства от двигателей внутреннего ropanns до холодильных машин. [c.259]

Кубовый остаток, имеющий удельную активность, на несколько порядков большую удельной активности исходной воды, из выпарного аппарата периодически направляется в сборный монжюс. Далее этот раствор при помощи бессальниковых насосов, сжатого воздуха или вакуума передается в специальное хранилище или герметичный контейнер, имеющий биологическую защиту, для последующей транспортировки в централизованное хранилище. Ко всем операциям и оборудованию, связанным с кубовым остатком, должны быть предъявлены специальные требования, относящиеся к работе с радиоактивными растворами (особенности компоновок таких узлов разобраны в гл. VI). В связи с тем, что способ хранения высокоактивных отходов в жидком виде имеет существенные недостатки (коррозия емкостей, в которых находится раствор необходимость отвода тепла, выделяющегося в результате распада радиоактивных изотопов удаление водорода, образующегося при радиолизе воды, и пр.), предложены различные методы отверждения радиоактивных жидких отходов. [c.204]

Детонация насыщенных паров водных растворов перекиси водорода от воздействия внешних импульсов (искра, нагрев, удар и пр.) происходит при содержании в паре 30—40% перекиси водорода. Такая кoнцeнтpaщ я перекиси в парах над 80—85% жидкой перекисью возможна лишь цр И нагреве жидкости до температуры 120—125°С. Нагрев до такой температуры в условиях хранения и транспортировки редко возможен. Однако опасность взрыва паров перекиси водорода может возникнуть при пожаре хранилища, когда жидкость разогревается до опасной температуры. [c.55]

В ГОДЫ второй мировой войны в качестве катализатора алкилирования энергично внедрялся фтористый водород [2, 12, 13]. Характерным для алкилирования изонарафинов олефинами в присутствии безводного жидкого HF является то, что с этим катализатором изонарафины алкилируются не только бутиленами и амиленами, но и пропиленом. В присутствии HF реакция протекает при комнатной температуре и, в отличие от реакции с H2SO4 в качестве катализатора, не сопровождается побочными процессами даже при небольшом повышении температуры. Фтористый водород применяется в очень больших количествах, но о.ч может регенерироваться. Обш,ие потери его в процессе составляют около 0,2%. Безводный HF не действует на сталь, и баки, изготовленные из мягкой безуглеродистой стали, внолне пригодны для его транспортировки и хранения. Однако большая летучесть фтористого водорода и высокая токсичность затрудняют широкое применение его как катализатора. [c.132]

Обычно принятые методы хранения и транспортировки водорода в газообразном состоянии и жидком виде для многих областей его исиользоваяия не могут считаться безупречными. Альтернативой обычным методам хранения водорода является его хранение в форме гидридов металлов, интерметаллических соединений, органических гидридов [680]. [c.474]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология