Электроэнергия из водорода

Рис. 9,8. Зависимость стоимости открытого способа передачи электроэнергии, водорода и природного газа (в одинаковых энергетических эквивалентах) Ц от передаваемой мощности К (и — напряжение тока)

Себестоимость электролитического водорода зависит в основном от стоимости потребляемой электроэнергии. Водород, получаемый электролизом воды, обходится примерно в 2 раза дороже водорода, получаемого конверсией природного газа (стр. 120 сл.). Поэтому в настоящее время значение электрохимического метода производства водорода в азотной промышленности невелико. [c.198]

Годовая экономия для установки мощностью по циклогексану 75000 т/год от сокращения расхода электроэнергии, водорода и получения пара составляет около 400000 рублей. [c.56]

Нет смысла сопоставлять предполагаемую стоимость электроэнергии, водорода и метанола. Во-первых, эти цены могут быть лишь предполагаемыми, и неопределенность этих оценок делает бессмысленным любое их сопоставление. Кроме того, многое за-висит от расстояния между местом добычи и местом сбыта топлива. Электроэнергия, вероятно, дешевле, чем водород, если рас стояние до источника энергии составляет несколько сотен километров и, очевидно, дороже при расстояниях более 800 км. Метанол можно получать из Нг, и он будет таким образом дороже газообразного Нг, но трудно сказать, будет ли он дороже сжиженного Н2, который может составить конкуренцию метанолу. Неясно, как учитывать стоимость хранения водорода при низких температурах. [c.511]

Изучение водородного перенапряжения позволяет выяснить механизм этой реакции и представляет большой интерес с теоретической точки зрения. Установленные при этом закономерности можно частично распространить и на другие электрохимические реакции, что значительно повышает теоретическую значимость работ по водородному перенапряжению. Изучение водородного перенапряжения имеет также большое практическое значение, потому что современная промышленная электрохимия является преимущественно электрохимией водных растворов, и процессы электролитического разложения воды могут накладываться на любые катодные и анодные реакции. Водородное перенапряжение составляет значительную долю напряжения на ваннах по электролизу воды и растворов хлоридов. Знание природы водородного перенапряжения позволяет уменьшить его, а следовательно, снизить расход электроэнергии и улучшить экономические показатели этих процессов. В других случаях (электролитическое выделение металлов, катодное восстановление неорганических и органических веществ, эксплуатация химических источников тока) знание природы водородного перенапряжения позволяет успешно решать обратную задачу — нахождение рациональных путей его повышения. Все эти причины обусловили то, что изучение процесса катодного выделения водорода и природы водородного перенапряжения всегда находилось и находится в центре внимания электрохимиков. [c.397]

ХОД электроэнергии при промышленном электролитическом получении водорода и кислорода. Реакция образования кислорода играет важную роль практически во всех анодных процессах при электролизе водных растворов и в первую очередь в реакциях электроокисления неорганических и органических веществ. Однако механизм анодного выделения кислорода до сих пор не совсем ясен. [c.421]

Газгольдер должен быть хорошо защищен от проникновения других посторонних газов или источников импульса взрыва со стороны потребителей по линии отбора газа. Это особенно важно для производств, где газ вырабатывается в условиях, при отклонении от которых может возникнуть аварийная ситуация внутри системы газгольдера. Так, на одном химическом предприятии в 1963 г. взорвался газгольдер, в котором образовалась взрывоопасная смесь кислорода с водородом, проникшим в газгольдер при отключении электроэнергии и нарушении в связи с этим технологического режима в цехе электролиза. [c.222]

Воздушной волной было разрушено остекление цеха корунда и часть остекления близ расположенных цехов. Расследованием установлено, что водород попал в газгольдер по газопроводу из цеха электролиза в момент его аварийной остановки при следующих обстоятельствах. После отключения электроэнергии вследствие повреждения электрокабеля цех электролиза был остановлен. Последовательно были остановлены связанные с ним цехи аммиака и корунда. При прекращении электролиза автоматически выключились сблокированные с цехом водородные газодувки. Кислородные же газодувки после остановки электролизного цеха и цеха корунда еще продолжали работать в течение 8 мин, так как они не имели блокировок. За это время в газгольдер поступило некоторое коли- [c.222]

Данная концепция отличается от большинства других тем, что аммиак не синтезируется из азота и водорода, а получается при гидролизе цианамида кальция. Предварительный ее анализ легко обнаруживает, что ввиду значительных расходов вспомогательных исходных в-еществ и электроэнергии (две стадии процесса осуществляются в электрических печах) этот метод нерентабелен и не может конкурировать с концепциями 6—8. [c.61]

Из-за неполадок в работе смежных подразделений возможна подача газа, загрязненного контактными ядами (чаще всего окисью углерода), резкое нарушение соотношения водорода и азота в газе, прекращение подачи охлаждающей воды, электроэнергии и свежего синтез-газа. [c.67]

Электролизный процесс ограниченно применяют на установках небольшой производительности несмотря на большие капиталовложения, они эффективны там, где дешева электроэнергия. Этим.методом получают водород высокой степени чистоты. [c.215]

Получение водорода (потребляемого в больших количествах при синтезе аммиака) осуществляется во многих случаях путем электролитического разложения воды. Ввиду очень малой электропроводности воды, для уменьшения расхода электроэнергии электролизу подвергают не чистую воду, а раствор такого электролита, ионы которого, отличные от и ОН", разряжаются много труднее, чем ионы Н+ и 0Н . В результате этот электролит практически полностью сохраняется, а вода разлагается на водород и кислород. К таким электролитам принадлежат, в частности, едкий натр, серная кислота. [c.447]

Кислородная газификация тяжелых топлив — один из способов получения водорода — также может быть использована как основа одного из методов производства ЗПГ. При этом все сырье перерабатывается в низкокалорийный (искусственный) газ, который в свою очередь может быть использован для получения метана. Так как этот метод состоит из отдельных относительно простых технологических стадий, он недостаточно эффективен с теплотехнической точки зрения, поскольку выделяющееся в процессе метанизации тепло недостаточно полно утилизируется для собственных нужд отдельных стадий процесса, таких, как производство электроэнергии для разделения воздуха и получения кислорода. [c.138]

В качестве сырья для различных методов получения водорода в больших объемах, очевидно, должна применяться вода, которая для своего превращения в водород требует больших затрат энергии в связи с тем, что процесс разложения ее является исключительно эндотермичным дефицит тепла в этом случае, как было принято считать до недавнего времени, может покрываться за счет любых источников, прежде всего электроэнергии,, а также тепловой энергии (имеется в виду совершенствование методов эффективности осуществления реакции разложения). [c.230]

Электролиз воды. Он представляет собой наиболее известный и освоенный в промышленности способ производства водорода из воды пока этот способ используется в небольших масштабах, так как он ограничен большим расходом и стоимостью электроэнергии. [c.78]

Пример 4. Определить дополнительный расход электроэнергии (на 1 т продукта), вызываемый перенапряжением 0,25 В при электролитическом получении водорода. [c.228]

Работы по осуществлению процесса разложения метана в аппаратах непрерывного типа проводят в СССР и за рубежом. Так, по предварительным данным, термическое разложение сухого газа может осуществляться на движущемся коксе — твердом теплоносителе. В процессе термического разложения параллельно с водородом получают на 1000 водорода около 0,25 т углерода, который можно частично выводить из системы как товарный продукт. Чистота водорода будет порядка 90—% объемн. 7о, содержание метана в нем составит 5—10 объемн. % [103]. Требуемой температуры процесса (1050—1350° С) удастся достигнуть пропусканием через слой кокса электрического тока. Расход электроэнергии на 1 водорода 1,1 квт-ч [104]. [c.131]

Описанный способ производства циклогексана требует дорогостоящего оборудования и большого расхода электроэнергии на циркуляцию водорода поэтому в промышленности его используют при наличии гидрогенизационного оборудования высокого давления. [c.325]

Приведенные в табл. 13 газы можно разделить на фракции по схеме с предварительным аммиачным охлаждением до —30 °С, если получать метановую и углеводородную фракции при 0,12 МПа, а водород при 4 МПа. Если же углеводородную фракцию j выделять при 4 МПа, а метановую при 0,5 МПа, то требуется применение азотного или метанового холодильного цикла, и цри этом необходим дополнительный расход электроэнергии. [c.50]

В некоторых комплексных схемах исключается или сводится к минимуму использование электроэнергии со стороны, так как энергия для нужд производства вырабатывается на самой установке. В таком случае на установке вырабатывают пар более высоких параметров, чем требуется для технологических нужд производства, с давлением 9—15 МПа и температурой 480—560 °С его направляют в паровые турбины, вырабатывающие энергию для привода компрессоров и насосов. После паровых турбин получают пар с давлением 2,5—3,5 МПа, перегревают его и подают на конверсию углеводородов. В других схемах получают пар более низких параметров и подают его в паровую конденсационную турбину. Энергетические схемы производства водорода могут включать не только паровые, но и газовые турбины. [c.140]

Общий к. п. д. производства водорода, т. е. отношение энергии полученного продукта (сжатого 100%-ного Hj) к энергии, затраченной на его производство и сжатие, представляет собой отношение химической и механической энергии водорода к химической энергии сырья и топлива, энергии, затраченной на производство пара, и электроэнергии, поступившей на производство со стороны. Часть сырья в процессе производства преобразовалась в СН4 и СО тепло сгорания этих компонентов следует вычесть. [c.140]

Для оценки к. п. д. производства водорода механическую, химическую и тепловую энергию выражают в одних единицах, например в килоджоулях. Однако необходимо учесть и реальные затраты химической энергии топлива на получение механической и тепловой энергии на современных электростанциях. К. п. д. современных установок производства водорода составляет 60—65% так как значительная часть тепла теряется нри охлаждении в водяных и воздушных холодильниках, а также через стенки печей, аппаратов и коммуникаций. Кроме того, нужно учитывать потери тепла с выбрасываемыми в атмосферу двуокисью углерода и водяными парами. Тепло теряется и с дымовыми газами, покидающими печь. Наконец, имеют место потери тепла на трение в компрессорах и насосах. При расходе пара и электроэнергии со стороны добавляются потери на их производство на электростанции. [c.140]

Себестоимость водорода складывается из стоимости сырья, топлива, пара, воды, электроэнергии, сжатого воздуха и инертного газа, в сумме составляющих энергетические затраты, поскольку сырье для паровой каталитической конверсии представляет, по существу, разновидность топлива. Энергетические затраты, включая сырье, составляют основную статью расходов по производству водорода. Другой статьей расходов являются амортизационные отчисления от капитальных вложений, которые должны составлять не менее 10% от общих капитальных вложений в установку. При этом исходят не только из физического износа оборудования, но учитывают и его моральное старение. Этим как бы устанавливается цикл полного обновления технологического производства. Сумма годовых отчислений находится в пределах 10—15% от капитальных вложений и уточняется в соответствии с действующими нормативами. [c.197]

Смеси водорода и окиси углерода, полученные из нефти или каменного угля, не являются единственным источником водорода для синтеза аммиака. Там, где имеется дешевая электроэнергия, водород можно получать электролитическим методом. Используют также водород, образующийся в качестве побочного продукта при каталитическом риформинге или при крекинге метана до термакса (термоатомной сажи). В этих случаях необходимый азот обычно получают (за немногими исключениями) с установок жидкого воздуха. [c.52]

MeTaji.iypi iin остал1, 10]-о количества газа, богатого горючими — метаном (до 00%) и окисью углерода (до 15%) nal т аммиака требуется ок. 4 000 м - коксового газа. При наличии дешевой электроэнергии водород выгодно производить электролизом воды. На выработку 1 000 водорода требуется 6 000 кв/п-ч или 13 000 квт-ч па 1 m аммиака. [c.25]

Расход водорода при гидрообессеривании остатков изменяется в пределах 80-140 м= /м , причем на реакции гидрогенолиза гетероатомных соединений расходуется лишь около 30%, а остальная часть идет на гидрирование ароматических соединений углеводородов, смол и продуктов расщепления [5, 6, 7, 8]. Производительность катализатора в зависимости от содержания в сырье металлов и асфальтенов при глубине удаления серы 70-93% изменяется в пределах 5,2-1,2 м /кг [9,-10], в то время как на дистиллятном сырье эта величина составляет до 40 м /кг. Низкие показатели по производительности катализаторов свидетельствуют о том, что проблема защиты их от дезактивации является весьма важной. Для подавления коксообразования на катализаторе вьшуждены прибегать к повышению давления водорода в реакторе. Это ведет к увеличению металлоемкости аппаратуры и возрастанию потребления электроэнергии [11,12]. [c.9]

На рис. 61 изображена схема подачи кислорода из электролизера в газгольдер. Асбестовые диафрагмы в электролизере 1, отделяющие анодное пространство, в котором выделяется кислород, от катодного, где образуется водород, при нормальном режиме работы полностью погружены в электролит, что препятствует смешиванию обоих газов. При внезапном отключении электроэнергии произошло резкое снижение уровня электролита, что привело к частичному оголению асбестовых диафрагм в ячейках электролизера. Кислородная газодувка 3, не сблокированная с электролизером, продолжала работать, создавая разрежение в кислородном отсеке газосборника 2 и в соединенном с ним катодном пространстве ячеек электролизера, что привело к поступлению из анодного пространства в катодное водорода. Взрывоопасная водородокислородная смесь перекачивалась газодувкой в газгольдер 4. На рис. 62 показаны последствия взрыва в газгольдере. [c.223]

Так, на предприятии, выпускающем 27,5—40%-ную перекись водорода, в водородном коллекторе отделения электролиза после отключения электроэнергии произошел взрыв, а через 7 ч во время лиивидации последствий аварии произошла серия вэрывов, в результате которых были полностью разрушены водородные коллекторы и повреждены семнадцать электролизеров. [c.130]

При гидрировании пропионового альдегида в н-пропанолг расход водорода составляет 600 электроэнергии 340 кйт-ч, воды 80 Л1 на 1 т спирта. Общий объем эксплуатационных затрат по отделению гидрирования и дистилляции гидрогенизата на установке типовой мощности составляет примерно 35 руб1т к-пропанола. [c.59]

В других случаях, например при электролитическом получении водорода, перецапряжение, наоборот, является нежелательным, так как приводит к повышенному расходу электроэнергии. [c.452]

Пример. Определить дополнительный расход электроэнергии (в киловатт-часах на тонну продукта), вызьшаемый перенапряжением т)=0,25 в при электролитическом получении водорода. [c.452]

Химические цепи имеют большое практическое значение. Разнообразные химические истечники тока — первичные (гальванические элементы) и вторичные (аккумуляторы) — представляют собой химические цепи. Рассмотренная водородно-кислородная, цепь является одним из видов так называемых топливных элементов. Такие элементы представляют собой электрохимические системы, в которых протекает реакция окисления топлива или продуктов его переработки (водорода, оксида углерода, водяного газа и др.). Элементы характеризуются высоким коэффициентом использования топлива (70—80%) по сравнению с 30—40% теплосиловых установок, производящих электроэнергию. Несмотря на то что при создании топ [c.488]

Гидрирование проводят примерно до 50%-ной степени конверсии хинона, что соответствует образованию более растворимого хин-гндрона, после чего раствор снова поступает на окисление. Этим путем осуществляется окислительно-восстановительный цикл, приводящий к образованию пероксида водорода из молекулярного кислорода и водорода. По сравнению с электрохимическим синтезом пероксида водорода, при органических методах его производства расходуется гораздо меньше электроэнергии. [c.410]

Главными видами продукции подобных заводов являются ЗПГ, сера, а в некоторых случаях десульфурированные промежуточные дистилляты и кокс. Промежуточные продукты, такие, как кислород, водород, пар, электроэнергия, кокс для псевдоожиженного слоя, ароматические углеводороды н т. п., потребляются с той же пнтенсивностью, с какой они производятся, и поэтому могут не учитываться. [c.192]

В связи с этим будут изыскиваться любые способы и средства как снижения стоимости производства ЗПГ, так и ликвидации разрыва между спросом и предложением на них. Если вопросы техники безопасности производства термоядерной энергии будут решены положительно (а это, кажется, уже вполне реально), с освоением энергии расщепления атомного ядра и тер.моядерного синтеза откроются новые перспективы. Таким образом, сочетание электроэнергии и тепла, получаемого из термоядерных источников, позволит интенсифицировать процесс получения водорода из угля и воды для целей энергетики и промышленности. К тому Ж8 тепло атомных реакторов можно будет использовать для покрытия дефицита тепла эндотер-мических процессов газификации угля или сырой нефти. [c.216]

Пример 2. Определить степень использования электроэнергии при электролизе раствора хлорида натрия, если концентрация раствора Na l равна 310 г/л, перенапряжение выделения хлора 0,192 В, водорода — 0,210 В суммарные омические потери, вклЮ чая диафрагму, составляют 1,051 В. Выход по току 0,96. [c.226]

На возврат непрореагировавшего водорода тратится значительное количество электроэнергии. Поэтому важно уменьшить обп1,ее количество водорода, подаваемого в реактор, для соответствующего уменьшения обратного потока водорода и, следовательно, затрачиваемой электроэнергии. Варьируемыми параметрами в данном случае могут быть длины нолок и величины потоков водорода, подаваемых между полками. [c.149]

Установка работает 8 160 ч в году давление 98%-ного тсхничсско о водорода на выходе о установки составляет 1,82 МПа. В расчета. принята следующая стоимость природного газа (сырья и топлпва)—20 долл. за 1 т, электроэнергии—11 долл. за 1000 кВт-ч, воды для охлаждения — 8,4 долл. за 1000 м н. химически очищенной воды-8."1 долл. аа 1000 м". [c.198]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология