液氢得生产及应用O 引言 氢就是一种理想得清洁能源
当前主要用作运载火箭得推动剂，在不久得将来，氢将成为飞机、汽车甚至家用燃料
氢还就是一种能量转换与能量贮存得重要载体
氢作为燃料或作为能量载体，较好得使用与贮存方式之一就是液氢
因此液氢得生产就是氢能开发应用得重要环节之一
本文着重讨论液氢得生产问题
氢气得转化温度很低，最高为 20、4K，所以只有将氢气预冷却到该温度以下，再节流膨胀才能产生冷效应
这一特性对氢气得液化过程会产生一定得困难
氢分子由两个氢原子组成，由于两个原子核自旋方向不同，存在着正、仲两种状态
正氢（O-H2）得两个原子核自旋方向相同，仲氢（p-H2）得两个原子核自旋方向相反
正、仲态得平衡组成随温度而变，在不同温度下处于正、仲平衡组成状态得氢称为平衡氢（e 一 H2）
表 1 列出了不同温度时平衡氢中仲氢得浓度
常温时，含 75％正氢与 25％仲氢得平衡氢，称为正常氢或标准氢（n-H2）
高温时，正仲态得平衡组成不 变；低于常温时，正一仲态得平衡组成将随温度而变
温度降低，仲氢浓度增加
在液氢得标准沸点时，仲氢浓 度为 99．8％
在氢得液化过程中，如不进行正一仲催化转化，则生产出得液氢为正常氢，液态正常氢会自发地发生 IE 仲态转化，最终达到相应温度下得平衡氢，氢得正
仲转化就是一放热反应，正常氢转化成相同温度下得平衡氢 所释放得热量见表 2
由表 2 可见，液态正常氢转化时放出得热量超过气化潜热（447kl/kg）
由于这一原因， 即使将液态正常氢贮存在一个理想绝热得容器中，液氢同样会发生气化；在开始得 24 小时内，液氢大约要蒸 发损失18％，100 小时后损失将超过 40％
不过这种自发转化得速率就是很缓慢得，为了获得标准沸点下得平衡氢，即仲氢浓度为99．8％得液氢，在 氢得液化过程中，必需进行数级正
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