Šķidrā ūdeņraža uzglabāšana un transportēšana ir drošas, efektīvas, liela mēroga un lētas šķidrā ūdeņraža izmantošanas pamats, kā arī galvenais, lai atrisinātu ūdeņraža tehnoloģijas pielietošanas ceļu.
Šķidrā ūdeņraža uzglabāšanu un transportēšanu var iedalīt divos veidos: konteineru uzglabāšana un cauruļvadu transportēšana. Konteineru uzglabāšanai un transportēšanai parasti izmanto sfēriskas uzglabāšanas tvertnes un cilindriskas uzglabāšanas tvertnes. Transportēšanai izmanto šķidrā ūdeņraža piekabes, šķidrā ūdeņraža dzelzceļa cisternas un šķidrā ūdeņraža cisternkuģus.
Papildus triecieniem, vibrācijai un citiem faktoriem, kas saistīti ar tradicionālās šķidrā transportēšanas procesu, ņemot vērā šķidrā ūdeņraža zemo viršanas temperatūru (20,3 K), mazo latento iztvaikošanas siltumu un vieglās iztvaikošanas īpašības, konteineru uzglabāšanai un transportēšanai jāizmanto stingri tehniski līdzekļi, lai samazinātu siltuma noplūdi, vai jāizmanto nesagraujoša uzglabāšana un transportēšana, lai samazinātu šķidrā ūdeņraža iztvaikošanas pakāpi līdz minimumam vai nullei, pretējā gadījumā tas izraisīs tvertnes spiediena paaugstināšanos. Tas var radīt pārspiediena vai izplūšanas risku. Kā parādīts attēlā zemāk, no tehnisko pieeju viedokļa šķidrā ūdeņraža uzglabāšanā un transportēšanā galvenokārt tiek izmantota pasīva adiabātiska tehnoloģija, lai samazinātu siltuma vadīšanu, un aktīva saldēšanas tehnoloģija, kas uzlikta uz šīs bāzes, lai samazinātu siltuma noplūdi vai radītu papildu dzesēšanas jaudu.
Pamatojoties uz paša šķidrā ūdeņraža fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām, tā uzglabāšanas un transportēšanas veidam ir daudz priekšrocību salīdzinājumā ar Ķīnā plaši izmantoto augstspiediena gāzveida ūdeņraža uzglabāšanas veidu, taču tā relatīvi sarežģītais ražošanas process rada arī dažus trūkumus.
Liela uzglabāšanas svara attiecība, ērta uzglabāšana un transportēšana, kā arī transportlīdzeklis
Salīdzinot ar gāzveida ūdeņraža uzglabāšanu, šķidrā ūdeņraža lielākā priekšrocība ir tā augstais blīvums. Šķidrā ūdeņraža blīvums ir 70,8 kg/m3, kas ir attiecīgi 5, 3 un 1,8 reizes lielāks nekā 20, 35 un 70 MPa augstspiediena ūdeņradim. Tāpēc šķidrais ūdeņradis ir piemērotāks ūdeņraža uzglabāšanai un transportēšanai lielos apjomos, kas var atrisināt ūdeņraža enerģijas uzglabāšanas un transportēšanas problēmas.
Zems uzglabāšanas spiediens, viegli nodrošināt drošību
Šķidrā ūdeņraža uzglabāšana, kuras pamatā ir izolācija, lai nodrošinātu tvertnes stabilitāti, ikdienas uzglabāšanas un transportēšanas spiediena līmenis ir zems (parasti zemāks par 1 MPa), daudz zemāks nekā augstspiediena gāzes un ūdeņraža uzglabāšanas un transportēšanas spiediena līmenis, kas ir vieglāk nodrošināt drošību ikdienas ekspluatācijas procesā. Apvienojumā ar lielu šķidrā ūdeņraža uzglabāšanas svara attiecību, nākotnē plaša mēroga ūdeņraža enerģijas popularizēšana, šķidrā ūdeņraža uzglabāšana un transportēšana (piemēram, šķidrā ūdeņraža hidrogenēšanas stacija) nodrošinās drošāku ekspluatācijas sistēmu pilsētu teritorijās ar lielu apbūves blīvumu, blīvu iedzīvotāju skaitu un augstām zemes izmaksām, un kopējā sistēma aptvers mazāku platību, prasot mazākas sākotnējās investīciju izmaksas un ekspluatācijas izmaksas.
Augsta iztvaikošanas tīrība, atbilst termināļa prasībām
Augstas tīrības pakāpes ūdeņraža un īpaši tīra ūdeņraža patēriņš pasaulē ir milzīgs, īpaši elektronikas rūpniecībā (piemēram, pusvadītāju, elektrovakuuma materiālu, silīcija plākšņu, optisko šķiedru ražošanā utt.) un degvielas elementu jomā, kur augstas tīrības pakāpes ūdeņraža un īpaši tīra ūdeņraža patēriņš ir īpaši liels. Pašlaik daudzu rūpniecisko ūdeņraža veidu kvalitāte nevar apmierināt dažu gala lietotāju stingrās prasības attiecībā uz ūdeņraža tīrību, taču šķidrā ūdeņraža iztvaicēšanas rezultātā iegūtā ūdeņraža tīrība var atbilst prasībām.
Sašķidrināšanas iekārtai ir nepieciešamas lielas investīcijas un relatīvi augsts enerģijas patēriņš.
Tā kā galveno iekārtu un tehnoloģiju, piemēram, ūdeņraža sašķidrināšanas aukstuma kameru, attīstībā ir novēlota attīstība, visas ūdeņraža sašķidrināšanas iekārtas vietējā kosmosa jomā pirms 2021. gada septembra monopolizēja ārvalstu uzņēmumi. Liela mēroga ūdeņraža sašķidrināšanas pamatiekārtas ir pakļautas attiecīgajai ārējās tirdzniecības politikai (piemēram, ASV Tirdzniecības departamenta Eksporta administrācijas noteikumiem), kas ierobežo iekārtu eksportu un aizliedz tehnisko apmaiņu. Tas padara ūdeņraža sašķidrināšanas rūpnīcas sākotnējās investīcijas aprīkojumā lielas, apvienojumā ar nelielo vietējo pieprasījumu pēc civilā šķidrā ūdeņraža, pielietojuma mērogu nepietiekamu un jaudas mērogs pieaug lēni. Tā rezultātā šķidrā ūdeņraža ražošanas enerģijas patēriņš ir lielāks nekā augstspiediena gāzes ūdeņraža ražošanas enerģijas patēriņš.
Šķidrā ūdeņraža uzglabāšanas un transportēšanas procesā rodas iztvaikošanas zudumi.
Pašlaik šķidrā ūdeņraža uzglabāšanas un transportēšanas procesā siltuma noplūdes izraisīto ūdeņraža iztvaikošanu pamatā apstrādā ar ventilāciju, kas radīs zināmu iztvaikošanas zudumu. Nākotnē ūdeņraža enerģijas uzglabāšanā un transportēšanā jāveic papildu pasākumi daļēji iztvaikotās ūdeņraža gāzes atgūšanai, lai atrisinātu tiešās ventilācijas izraisītās izmantošanas samazināšanas problēmu.
HL kriogēnās iekārtas
Uzņēmums HL Cryogenic Equipment, kas dibināts 1992. gadā, ir zīmols, kas saistīts ar HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment ir apņēmies projektēt un ražot augsta vakuuma izolētas kriogēnās cauruļvadu sistēmas un saistīto atbalsta aprīkojumu, lai apmierinātu klientu dažādās vajadzības. Vakuuma izolētās caurules un elastīgās šļūtenes ir izgatavotas no augsta vakuuma un daudzslāņu daudzslāņa īpaši izolētiem materiāliem un iziet cauri virknei ārkārtīgi stingru tehnisko apstrādi un augsta vakuuma apstrādi, ko izmanto šķidrā skābekļa, šķidrā slāpekļa, šķidrā argona, šķidrā ūdeņraža, šķidrā hēlija, sašķidrinātas etilēna gāzes LEG un sašķidrinātas dabasgāzes LNG pārsūknēšanai.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 24. novembris