Водород электролизом поды

Электролиз вода. Это единственный промышленный способ получения водорода, не основанный на использовании топлива электролиз воды выгодно отличается от других методов получения водорода простотой и надежностью технологической схемы, для его осуществления требуется только электрическая энергия, но он отличается большой энергоемкость ). В наиболее современных методах электролиза под давлением требуется 55-65 тыс. квт.ч электроэнергии на I т водорода, [c.10]

Технологическая схема производства хлора, каустической соды и водорода электролизом с ионообменной мембраной представлена на рис. 2.46. Производство состоит из трех отделений—приготовления и очистки рассола, электролиза, выпарки каустической соды. Очистка рассола — двухстадийная. На первой стадии в бак 1 подают твердую соль, воду и обратный рассол, вытекающий из анодного пространства и обедненный по содержанию хлорида. В баке 1 рассол очищается от ионов кальция и магния по схеме, принятой для очистки рассола в производстве хлора, каустической соды и водорода по методу электролиза с фильтрующей диафрагмой. Дополнительную очистку рассола ведут в аппарате 2, заполненном катионообменной смолой, сорбирующей катионы кальция и магния. Очищенный рассол поступает в бак 3, который входит в систему циркуляции через анодное пространство электролизера 4. Обедненный хлоридом рассол из анодного пространства электролизера снова отводится в бак 3, а хлор поступает потребителю. Циркуляция католита осуществляется через сборник 5, куда из катодного пространства электролизера поступает 21%-ный раствор каустической соды. Тепло католита утилизируется в теплообменнике выпарной установки 6, откуда католит поступает в выпарной аппарат 7. Выпаривание ведут в основных выпар- [c.176]

Таблица 11.26. Стоимостные показатели получения водорода электролизом на установке, работающей под давлением [111]

Как ранее было указано, электрохимическая реакция присоединения электрона к иону водорода требует некоторой энергии активации, т. е. для того, чтобы процесс разряда ионов водорода шел на электроде с определенной скоростью, необходимо сообщить ему некоторый избыточный (против равновесного) потенциал, который определяется величиной перенапряжения водорода. Потенциал разряда водородных ионов с определенной скоростью к равен сумме равновесного потенциала водородного электрода и величины перенапряжения водорода, обозначаемой г]. Под величиной перенапряжения водорода понимают сдвиг потенциала катода при данной плотности тока 1п в отрицательную сторону по сравнению с потенциалом водородного электрода в том же растворе, в тех же условиях, но при отсутствии тока в системе. Поэтому расход электрической энергии на получение водорода электролизом больше, чем это определяется термодинамическими подсчетами. [c.42]

Кислород (окислитель) и водород (топливо) подаются из электролизера 5, представляющего собой и-образную стеклянную трубку, разделенную на катодное и анодное пространства стеклянной диафрагмой. Электроды изготовлены из листового никеля, электролитом служит 25 % раствор КОН. Скорость подачи газов регулируется изменением тока электролиза. Освобождение газов от брызг электролита осуществляется в ловушках 6, наполненных дистиллированной водой. [c.258]

В процессе электролиза воды диафрагма должна устранять попадание газовых пузырьков нз одного электродного пространства ячейки в другое. Вследствие малой растворимости водорода и кислорода в электролите взаи.мное загрязнение газов из-за диффузии электролита и растворенных в нем газов при электролизе под атмосферным давлением невелико. Поэтому для процесса электролиза воды при атмосферном давлении в качестве диафрагмы могут применяться сравнительно крупнопористые материалы. Известно, что в ряде конструкций электролизеров (Пехкранца) применялась диафрагма в виде металлических листов с большим количеством отверстий, но наиболее широкое применение получили диафрагмы из асбестовой ткани. [c.101]

В этом случае система представляет собой электролитическую ячейку (или электролизер), в которой происходит процесс электролиза. При электролизе под воздействием внешней разности потенциалов могут быть осуществимы обратные направления тех реакций, которые характеризуются убылью изобарного потенциала. К их числу, например, относится реакция получения газообразных хлора и водорода из водных растворов соляной кислоты [c.300]

В промышленности кислород получают из жидкого воздуха, а также при получении водорода электролизом воды. Кислород хранят и перевозят в стальных баллонах под давлением до 15 МПа (мегапаскаль). [c.209]

АККУМУЛИРОВАНИЕ ЭНЕРГИИ ПУТЕМ ЭЛЕКТРОЛИЗА ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ, РАЗДЕЛЬНОГО ХРАНЕНИЯ ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА И ИХ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ОБРАТИМОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ. ОБЪЕДИНЕНИЕ В ОДНОМ ЭЛЕМЕНТЕ С ВЕНТИЛЬНЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА И ВОДОРОДНО-КИСЛОРОДНОГО ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА. [c.310]

При электролизе под повышенным давлением значительно возрастают требования к конструкции электролизеров и к материалам для изготовления их деталей, увеличивается расход материалов для изготовления корпуса и деталей электролизера, повышаются требования к диафрагме и устройствам для поддержания равенства давления водорода и кислорода по обе стороны диафрагмы. Следует учитывать, что при работе под давлением 10 ат различие давления газов в 1 % соответствует возникновению одно- стороннего давления на диафрагму в 1000 мм вод. ст., что может привести к смешению газов и образованию взрывоопасных смесей. Взрывы их под давлением отличаются большой разрушающей силой. [c.89]

Перспективны разработки электролиза под давлением, где расход электроэнергии составляет 3—4,2 кВт-ч на 1 водорода со степенью чистоты 99,1-99,8 %. [c.299]

Электролиз воды под давлением представляет интерес в тех случаях, когда получаемые газы по условиям их дальнейшей обработки или последующего применения должны находиться в сжатом состоянии. При электролизе под давлением представляется возможным получать водород и кислород в сжатом виде непосредственно на выходе из ванны. В этом случае не только отпадает надобность в машинах для компримирования газа, но и экономится электроэнергия, необходимая для его сжатия. [c.242]

АККУМУЛИРОВАНИЕ ЭНЕРГИИ ПУТЕМ ЭЛЕКТРОЛИЗА ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ, РАЗДЕЛЬНОГО ХРАНЕНИЯ ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА И ИХ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ОБРАТИМОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ. ОБЪЕДИНЕНИЕ В ОДНОМ ЭЛЕМЕНТЕ С ВЕНТИЛЬНЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА И ВОДОРОДНО-КИСЛОРОДНОГО топливного ЭЛЕМЕНТА. СРАВНЕНИЕ С НАСОСНО-ГИДРАВЛИЧЕСКИМ АККУМУЛИРОВАНИЕМ 1) [c.264]

При проведении электролиза под давлением возникают и другие трудности конструктивного порядка. При этом Наиболее важно исключить возможность, смешения водорода и кислорода, что может привести к образованию гремучей смеси. Опасность взаимного проникновения одного газа в другой и результаты взрыва гремучей смеси при электролизе под давлением значительно больше, чем при электролизе без давления. Следует учитывать, что относительно небольшие колебания в давлениях обоих газов в данном случае могут составить величину в несколько атмосфер это не может не отразиться на прочности и нормальной работе диафрагмы. Ввиду указанного, диафрагмы в электролизерах, работаюш их под давлением, должны быть особо газоплотными и механически прочными. С другой стороны, электролизные установки под давлением должны непременно снабжаться регуляторами, обеспечиваюш ими равенство давлений водорода и кислорода и устройствами для выключения тока при отказе регуляторов и нарушения равенства давлений обоих газов. [c.243]

Таким образом, можно утверждать, что при электролизе под давлением расход энергин на 1 водорода не только не увеличивается на работу сжатия, но и получается некоторая экономия ее в сравнении с электролизом под нормальным давлением. [c.244]

В 1888 г. Л. Л. Лачинов предложил проводить электролиз воды под давлением. В последующем было установлено, что это позволяет повышать температуру электролиза, благодаря чему увеличивается электропроводность электролита и снижается перенапряжение. Если при 80° С напряжение составляет 2,07 в и расход электроэнергии равен 4,97 квт-ч1м Нг, то в случае электролиза под давлением при 120° С напряжение снижается до 1,8 в, а расход электроэнергии до 4,44 квт-ч1м водорода (15,98 Мдж). Полученные при этом газы выходят из. ванны под высоким давлением. Были испытаны различные конструкции электролизеров, работающих под давлением 30—160 ат, но все они пока еще сложны и дороги. [c.196]

В процессе электролиза водных растворов хлоридов щелочных металлов, проводимом для получения хлора, водорода и каустической соды по методу электролиза с твердым катодом, необходимо разделение продуктов, образующихся на электродах. Смесь газовых продуктов электролиза — хлора и водорода— взрывается под действием различных инициаторов и даже под влиянием солнечных лучей. При смешении этих газов практически невозможно проведение электролиза в условиях, безопасных как для обслуживающего персонала, так и для сохранения целостности аппаратуры и оборудования хлорной установки. [c.33]

Все они — бесцветные вещества, их можно иолучить ирп нагревании металла в атмосфере водорода (МдНа под мерен-ным давлением). Соединения имеют более высокую плотность, чем исходные металлы, причем различие в илотности металла и соответствующего гидрида наибольшее для щелочных. металлов (25—45%) и меньшее для щелочноземельных (5—10%). Твердый такой же хороший ионный проводник, как ЫС1, и в 1000 раз лучший, чем При электролизе расплава ЬШ со стальными электродами ири температуре лишь немного выше температуры плавления на катоде выделяется литий, а на аноде — водород. Эти ионные гидриды имеют значительно более высокие температуры плавления, чем рассмотренные выше молекулярные гидриды, например (591 °С, К аН 700—800°С (с разложением) гидриды других щелочных металлов разлагаются до плавления. Все они энергично реагируют с водой, выделяя водород и давая раствор гидроксида. Существует значительное структурное сходство между этими соединениями и фторидами (эффективный радиус иона Н составляет 1,3—1,5 А, радиус Р — 1,35 А). [c.9]

Так, когда в самом начале XIX в. было открыто, что воду путем электролиза (под действием электрического тока) можно разложить на водород и кислород, были измерены количества образующихся при. этом водорода и кислорода. В одном опыте было найдено, что при электролизе 9 г воды получается 1 г водорода и 8 г кислорода. Эти данные, полученные при работе с определенным образцом воды, были затем дополнены другими данными, свидетельствующими о том, что то же количество водорода и кислорода (1 и 8 г) было получено при электролизе 9 г воды из других [c.19]

Электрохимический метод получения водорода из воды обладает следующими положительными качествами 1) высокая чистота получаемого водорода — до 99,99 % и выше 2) простота технологического процесса, его непрерывность, возможность наиболее полной автоматизации, отсутствие движущихся частей в электролитической ячейке 3) возможность получения цен-нейщих побочных продуктов — тяжелой воды [436] и кислорода 4) общедоступное и неисчерпаемое сырье —вода 5) гибкость процесса и возможность получения водорода непосредственно под давлением 6) физическое разделение водорода и кислорода в самом процессе электролиза. Такие круп-нейщие электрохимики мира как А. Н. Фрумкин и И. Бокрис [437, 438] считают технически возможной и подлежащей изучению схему, в которой передача энергии от атомного реактора к потребителю осуществляется не в виде электричества, а в виде водорода. Существо идеи таково, что атомные реакторы находятся на плавучих морских платформах и погружены в воду достаточно глубоко, чтобы обеспечить хороший теплоотвод. Вырабатываемая электроэнергия преобразуется в кислород и водород методом электролиза. Водород передается по трубопроводам на распределительные станции и далее поступает потребителям. [c.293]

Применение водорода, полученного электролизом под давлением. [c.153]

Подача водорода, полученного от электролиза под давлением, на далекое расстояние (см. стр. 106). [c.154]

Применение электролиза под давлением для крэкинга и для обогащения смолистых горючих материалов под давлением. Кислород применяется для самого крэкинга, водород примешивается к полученному газу или применяется для гидрирования. [c.158]

Смесь ионов двухвалентного железа с перекисью водорода известна под названием реактива Фентона и широко применяется как источник свободных гидроксильных радикалов [58]. Восстановление проводили на ртутном, платиновом и вращающемся графитовом катодах. Наилучшие результаты были достигнуты на платиновом или графитовом катодах при электролизе раствора акрилонитрила в присутствии соли трехвалентного железа и перекиси водорода [59], когда концентрация ионов трехвалентного железа в 200 раз превышала концентрацию перекисного соединения. Вращающийся катод позволяет избежать образования пленки полимера на его поверхности. Плотность тока на катоде на должна превышать З-Ю" а/см . [c.520]

Технологическая схема получения водорода электролизом воды под низким давлением представлена на рис. 41. [c.137]

Одним из важных путей усовершенствования мембранной технологии является проведение процесса электролиза под давлением, что позволяет уменьшить габариты оборудования, а также использовать получаемый водород в топливных элементах с целью получения электроэнергии. Современные условия развития промышленных производств хлора и гидроксидов щелочных металлов непосредственно связаны с ужесточением требований защиты окружающей среды. Это обусловливает разработку новых безотходных технологий с пониженным расходом природных и энергетических ресурсов. Применение эффективных автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУТП), создание новых, более производительных установок, а также модернизация существующих позволят перевести хлорные производства на качественно иную техническую основу. [c.135]

Газы, выделяющиеся при электролизе (кислород, водород, хлор) подаются на обезвоживание в скруббер. Металлы, восстановленные на электролизерах, сдаются на предприятия Вторцвет-мета для дальнейшей переработки. [c.251]

Традиц. способы получения (см. Водород) для В.э. экономически не выгодны. Для нужд В. э. предполагается усовершенствовать традиц. методы и разработать новые, нетрадиционные, используя ядерную и солнечную энергию. Предлагаемое усовершенствование осн. традиц. метода получения Н -каталитич. конверсии прир. газа и газов нефтепереработки - заключается в том, что процесс проводят в кипящем слое катализатора, тепло подводят от высокотемпературного ядерного газоохлаждаемого реактора (ВТГР). Применение этого метода позволит более чем в 10 раз увеличить объемную скорость процесса, снизить т-ру в хим. реакторе на 150°С, уменьшить затраты на произ-во Н2 на 20-25%. Однако ВТГР, обеспечивающие высокие т-ры теплоносителя (ок. 1000°С), пока находятся в стадии разработок. Др. вариант получения Н -водно-щелочной электролиз под давлением с использованием дешевой разгрузочной электроэнергии, вырабатываемой в ночное время атомной электростанцией. Расход электроэнергии на получение 1 м Н2 составляет 4,3-4,7 кВт ч (по обычному способу 5,1-5,6 кВт ч), напряжение на ячейке 1,7-2,0 В при плотности тока 3-5 кА/м и давлении в электролизере до 3 МПа. Использование установок по получению Н2 в ночное время на атомных электростанциях позволит регулировать график их суточной нагрузки и снизить себестоимость Н2. Полученный Н2 может направляться на нужды пром-сти либо использоваться как топливо на электростанции для выработки дополнит, электроэнергии в дневное время. [c.405]

Если на флотационных установках напорного типа сточную воду насыщают воздухом мельчайшие пузырьки которого увлекают на поверхность воды частицы нефтепродуктов и скоагулированные взвешенные вещества, то при электрофлотации насыщение сточной воды производится микропузырьками водорода и кислорода, образующимися при ее электролизе под действием постоянного электрического тока. [c.139]

Предлагается использовать ионообменную мембрану нафион в электролизере с нулевым межэлектродным расстоянием при получении водорода электролизом воды [125]. Мембрана с анодной стороны покрывается диоксидами рутения и иридия, с катодной — мелкодисперсной платиной. Так как при этом она действует как протонопроводящий полимерный твердый электролит, в электролизер подается чистая вода. Высокая стоимость и верхний температурный предел 160°С ограничивают применение и развитие этого метода. [c.85]

Полученную перекись водорода отгоняют под вакуумом 30—40 мМ рт. ст. и конденсируют вместе с водяными парами. Последующей перегонкой получают водный раствор с содержанием 30% Н2О2. В виде такого раствора перекись водорода под названием пергидроль поступает в продажу. Выход составляет 80—85%. Освобожденная серная кислота снова поступает на электролиз, [c.390]

Надо еще упомянуть о патенте, выданном на передачу водорода, полученного при электролизе под давлением на большие расстояния под этим давлением. Lawa ze k видит в этом возможность наиболее дешевой передачи тепловой энергии на расстояние. [c.106]

Этот метод дополнительно усовершенствовали Ламберт и Тревой [620], которые отмечают-, что чувствительность разработанной Кэмпбеллом и Томасом разновидности этого метода снижается из-за воздействия растворенного кислорода и электродных катионов. Чтобы довести количество растворенного кислорода и электродных катионов до очень низкого уровня, была разработана методика предварительного электролиза под водородом с гранулированным медным электродом, имеющим большую поверхность. Ламберт и Тревой утверждают, что в этом случае можно без труда обнаруживать несплошные монослои. За более полными сведениями об этой методике читателю рекомендуется обратиться к оригинальной статье. [c.251]

В случае ионизации посредством удара, вызванной а-лучами, можно, на что я указал еще в 5-м (немецк.) издании моего учебника, стр. 317 (1911), исходя из опытов БергвицаЗ) над разложением воды, вычислить, чю -образовавшееся количество гремучего газа соответствует количеству электричества, полученному благодаря ионизации посредством удара, и равняется тому количеству, которое выделилось бы при электролизе, по закону Фарадея, при пропускании того же количества электричества. Вскоре после этого Линд ) показал, что подобные простые отношения встречаются также и при других реакциях в жидких системах или при газовых реакциях. Образование хлористого водорода из гремучей смеси хлора и водорода протекает под влиянием а-лучей, как реакция первого порядка ). Что быстрые а-лучи способны раздроблять даже и атомы элементов, было недавно доказано различными исследователями. [c.318]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология