GB∕T 24499-2009 氢气、氢能与氢能系统术语.pdf

I C S2 7 0 1 0F1 9a 目中华人民共和国国家标准G B T2 4 4 9 9-2 0 0 9氢气、氢能与氢能系统术语T e c h n o l o g yg l o s s a r yf o rg a s e o u sh y d r o g e n，h y d r o g e ne n e r g ya n dh y d r o g e ne n e r g ys y s t e m2 0 0 9-1 0-3 0 发布2 0 1 0-0 5-0 1 实施丰瞀鹳紫瓣警襻瞥篓发布中国国家标准化管理委员会厘1 1 1前言1 范围2 通用术语3 氢气制备4 氢气储运、灌装5 氢能应用-6 氢能系统安全-附录A(资料性附录)条文说明附录B(资料性附录)中文索引附录C(资料性附录)英文索引目次G B T2 4 4 9 9-2 0 0 9；3479236刖吾G B T2 4 4 9 9-2 0 0 9本标准附录A、附录B 和附录C 为资料性附录。本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会提出。本标准由全国氢能标准化技术委员会归口。本标准起草单位：清华大学核能与新能源技术研究院、中国标准化研究院、同济大学、上海交通大学、西安交通大学、中国电子工程设计院。本标准主要起草人：毛宗强、王赓、马建新、马紫峰、郭烈锦、刘建虎。氢气、氢能与氢能系统术语G B T2 4 4 9 9-2 0 0 91 范围本标准提出了氢气、氢能和氢能系统技术及其应用的术语和定义。本标准适用于氢气、氢能和氢能系统技术标准的制定，技术文件的编制，专业手册、教材和书刊等的编写和翻译。2 通用术语2 1氢h y d r o g e n最轻的化学元素，符号H，原子序数1，原子量为1 0 0 8，是地球的重要组成元素。2 2氢能h y d r o g e ne n e r g y氢在物理与化学变化过程中释放的能量。可用于发电、各种车辆和飞行器用燃料、家用燃料等。2 3氢能系统h y d r o g e ne n e r g ys y s t e m氢的制备、储存、输配和应用系统的总称。2 4氢能化学c h e m i s t r yo fh y d r o g e ne n e r g y研究氢的制备、储运及应用中的各种化学过程的科学。2 5氢经济h y d r o g e ne c o n o m y一种以氢的生产、氢的运输、氢的储存、氢的转化、氢的应用，以及相关标准规范等要素构成的经济结构。2 6氢原子h y d r o g e na t o m由一个质子和一个电子组成的原子。2 7氢分子h y d r o g e nm o l e c u l e由两个氢原子通过化学键结合而成的分子。2 8氢离子h y d r o g e ni o n氢原子失去电子后形成的离子。2 9氕p r o t i u m氢的同位素，用1 H 表示，质子数为1，是氢分子的重要组分，相对质子质量为1 0 0 78。2 1 0氘d e u t e r i u m氢的同位素，用2 D 表示，有一个中子和一个质子，其相对质子质量为2 0 1 41。1G B T2 4 4 9 9-2 0 0 92 1 1氚t r i t i u m氢的同位素，用3 T 表示，有两个中子，质子数为1，其相对质子质量为3 0 1 00 5。2 1 2正氢o r t h o h y d r o g e n氢分子的一种同质异构体，分子中原子核的自旋方向是相同的(平行)。2 1 3仲氢p a r a h y d r o g e n氢分子的一种同质异构体，分子中原子核的自旋方向是相反的(逆平行)。2 1 4氢键h y d r o g e nb o n d在氢的极性化合物中，氢原子吸引邻近的高电负性原子的孤对电子，而形成的分子内或分子间的相互吸引作用。2 1 5氢气g a s e o u sh y d r o g e n以气态形式存在的氢分子。2 1 6压缩氢气c o m p r e s s e dg a s e o u sh y d r o g e n压力高于大气压的气态氢。2 1 7湿氢w e th y d r o g e n在所处温度、压力下，水含量达饱和或过饱和状态的氢气。2 1 8液氢l i q u i dh y d r o g e n液氢是以液态形式存在的氢气，是一种无色、透明的低温液体。正常沸点为2 0 3 8K，沸点时密度为7 0 7 7k g m 3。2 1 9固态氢s o l i dh y d r o g e n气态氢的双原子分子凝结成的雪白固体絮状物，密度是8 0 7k g m 3(1 1 1 5K)，熔点为1 4 0 1K。2 2 0氢低热值h y d r o g e nl o wh e a tv a l u e单位质量的氢完全燃烧，生成的水不凝结为液态水所放出的热量。氢的低热值为1 2 0 0M J k g。2 2 1氢高热值h y d r o g e nh i g hh e a tv a l u e单位质量的氢完全燃烧，生成水也全部凝结为液态水放所出的热量。氢的高热值为1 4 1 8 6M J k g。2 2 2氢气扩散g a s e o u sh y d r o g e nd i f f u s i o n氢气随着环境状态的变化弥散、扩展和蔓延的过程。2 2 3氢气泄漏g a s e o u sh y d r o g e nl e a k a g e氢气从密闭的系统、设备、管路渗出至外部的过程。2 2 4含氢气体h y d r o g e n-c o n t a i n e dg a s含有氢气的气体混合物。22 2 52 2 62 2 7氢提纯h y d r o g e np u r i f i c a t i o n将含氢气体中的杂质去除，使氢浓度提高至规定值的工艺过程。重水h y d r o g e n-d e u t e r i u m-o x y g e n氢同位素氘和氧的化合物。标准状态s t a n d a r ds t a t e气体的标准状态是2 7 3 1 5K 和1 0 1 32 5 1 0 5P a。G B T2 4 4 9 9-2 0 0 93 氢气制备3 1重整制氢h y d r o g e np r o d u c t i o nb yr e f o r m i n g对碳氢化合物原料在重整器内通过催化反应获得氢的反应方法。3 2水电解制氢h y d r o g e np r o d u c t i o nb yw a t e re l e c t r o l y s i s以直流电接人电解池电解水，获得氢和氧的工艺过程。3 3热化学制氢h y d r o g e np r o d u c t i o nb yt h e r m o c h e m i c a lm e t h o d利用若干个化学反应耦合，在高温或较高温下，将含氢化合物分解制取氢气方法。3 4生物质热解制氢h y d r o g e np r o d u c t i o nb yb i o m a s sp y r o l y s i s生物质在反应器中完全缺氧或只提供有限氧条件下，制取氢气的工艺。3 5生物制氢h y d r o g e np r o d u c t i o nb yb i o l o g y利用微生物转化各类有机物质原料发酵制氢，以及绿藻、蓝藻等生物分解水制氢的方法。3 6核能制氢h y d r o g e np r o d u c t i o nb yn u c l e a re n e r g y利用核能的热量与热化学反应耦合制氢。3 7太阳能光解水制氢h y d r o g e np r o d u c t i o nb ys o l a re n e r g ys p l i t t i n gw a t e r利用太阳光的能量，通过光催化、光电化学或光生物学等过程分解水制氢的方法。3 8太阳能热化学制氢h y d r o g e np r o d u c t i o nb ys o l a r-t h e r m o c h e m i c a lm e t h o d利用太阳能的热量与热化学耦合制氢。3 9部分氧化制氢h y d r o g e np r o d u c t i o nb yp a r t i a lo x i d a t i o n碳氢化合物通过添加氧化剂进行不完全燃烧或不完全氧化分解，获得氢气的过程。3 1 0水电解制氢装置i n s t a l l a t i o no fh y d r o g e np r o d u c t i o nb yw a t e re l e c t r o l y s i s以水为原料，电解制取气态氢，氧的装置，是水电解槽及其辅助设备组合的统称。3”电解池e l e c t r o l y t ec e l l组成水电解槽的基本单元，被称为电解池，单个电解池由阴极、阳极、隔膜和电解液构成。G B T2 4 4 9 9-2 0 0 93 1 2隔膜d i a p h r a g m将水电解槽电解小室分隔为阴极区、阳极区，并使产生的氢气、氧气分隔，防止氢气、氧气互相穿透，但离子可迁移。3 1 3固定式水电解制氢系统s t a t i o n a r yw a t e re l t m l y s i ss y s t e mf o rh y d r o g e np r o d u c t i o n水电解制氢系统的各类设备、管道全部布置在厂房内或厂房外，用设备基础、管道支架固定设置的制氢系统。3 1 4移动式水电解制氢系统m o b i l ew a t e re l e c t r o l y s i ss y s t e mf o rh y d r o g e np r o d u c t i o n水电解制氢系统的各类设备、管道全部布置在一个或多个可移动或搬运的底盘(座)上。3 1 5变压吸附法p r e s s u r es w i n ga d s o r p t i o nm e t h o d(P S A)利用固体吸附剂对不同气体的吸附选择性以及气体在吸附剂上的吸附量随其压力变化而变化的特性，在一定的压力下吸附，通过降低被吸附气体分压，使被吸附气体解吸，经过多次重复，使气体分离的方法。3 1 6变压吸附提纯氢系统h y d r o g e np u r i f i c a t i o ns y s t e mb yP S A采用变压吸附法，从含氢气体中提纯氢气的设备系统。3 1 7甲醇转化制氢装置i n s t a l l a t i o no fh y d r o g e np r o d u c t i o nb ym e t h a n o lr e f o r m i n g以甲醇和纯水为原料，采用催化转化工艺，在一定温度下将甲醇裂解转化制取氢的生产设备组合的统称。3 1 8氨回收率h y d r o g e nr e c o v e r y利用变压吸附法提纯生产氢气时，产品氢气的体积流量与原料气体中所含氢气体积流量之比。3 1 9固定式的变压吸附提纯氢系统s t a t i o n a r yh y d r o g e np u r i f i c a t i o ns y s t e mb yP S A变压吸附提纯氢的各类设备、管道全部布置在厂房内或厂房外，用设备基础、管道支架固定设置的提纯氢系统。3 2 0移动式变压吸附提纯氢系统m o b i l eh y d r o g e np u r i f i c a t i o ns y s t e mb yP S A变压吸附提纯氢系统的各类设备、管道全部布置在一个或多个可移动或搬运的底座上；设备、管道均固定在相应的底座上。此类设备可以在厂房内或厂房外安装使用，若室外安装使用时应设防日晒、雨淋的防护设施。4 氢气储运、灌装4