Химические методы производства водорода

Химические методы производства водорода [c.269]

Наибольшие преимущества электрохимический метод производства водорода имеет для потребителей, нуждающихся в сравнительно небольших количествах его, но предъявляющих высокие требования к чистоте газа. При высокой стоимости электроэнергии крупное производство электролитического водорода неконкурентоспособно с химическими методами. В определенных условиях,в случае значительной неравномерности годового и суточного графика потребления электроэнергии, производство электролитического водорода с использованием свободной электроэнергии (пиковых нагрузок) может оказаться целесообразным даже при сравнительно высокой стоимости электроэнергии. При наличии дешевой гидроэлектроэнергии и отсутствии углеводородного сырья электрохимический метод получения водорода в ряде случаев экономически выгоден и для организации его производства в крупных масштабах. [c.11]

Проблема водородной энергетики имеет несколько основных направлений а) разработка наиболее экономичных и эффективных методов производства водорода из воды (а также из продуктов химической переработки твердого топлива) с помощью атомной энергии б) разработка рациональных приемов хранения и транспорта водорода в) исследование всех аспектов применения водорода в транспортных установках, в энергетике и в быту. В химической промышленности водород давно и успешно используется и последует, видимо, лишь расширение диапазона его применения. [c.223]

Однако исследования по созданию новых химических методов производства хлора не прекращаются. Разрабатывается химический способ одновременного получения хлора, кальцинированной и каустической соды и азотно-калийных удобрений, который при успешном решении проблем технологического и аппаратурного оформления процесса, а также защиты от коррозии может привести к созданию крупнотоннажного, экономичного, безотходного производства — серьезного конкурента электрохимическому методу получения хлора и каустической соды. В других областях электрохимические способы развиваются параллельно с химическими, оказываясь менее экономичными, уступают место химическим методам. К таким производствам относятся получение перекиси водорода и перборатов, водорода для синтеза аммиака и другие [1,5]. [c.12]

Широкое применение процесс электролиза воды нашел в первой четверти XX в., когда был разработан и начал использоваться в промышленных масштабах синтез аммиака из водорода и азота. Причем это стало возможным в странах, богатых гидроэлектроэнергией, где были созданы крупные для того времени установки электролиза воды. В этот период в общем производстве водорода для нужд химической промышленности заметное место занимал электрохимический метод. Однако в дальнейшем в связи с разработкой эффективных способов получения водорода из природного газа и других видов углеродсодержащего энергетического сырья широкое развитие получили химические способы производства водорода. [c.50]

Методы производства водорода можно разделить на химические, физические, электрохимические и биохимические. [c.269]

В СССР и за рубежом для производства водорода в нефтеперерабатывающей промышленности используют главным образом процесс конверсии с паром, характеризующийся наиболее низкой себестоимостью получаемого водорода [51—54]. Процесс конверсии с кислородом используют в основном в химической промышленности [55, 56]. В последнее время большое внимание начали уделять методам термического разложения углеводородных газов, позволяющим получать водород в одну ступень. При этом себестоимость водорода может быть на 25—30% ниже, чем в процессе конверсии с паром. [c.113]

Очистка газа от двуокиси углерода. Для очистки га зов от содержащейся в них СОз О5—20 объемн. %) применяют физические и химические методы. Физические методы основаны на значительной растворимости СОг под давлением или на конденсации СОа при умеренном охлаждении. Химические методы основаны на хемосорбции СОг растворами различных реагентов [81—83]. При производстве технического водорода наиболее распространено поглощение СОг водой под давлением, растворами аминоспиртов или горячим карбонатным раствором. Поглощение промывной водой под давлением основано на значительно большей растворимости СОг в воде по сравнению с водородом и другими компонентами очищаемого газа. Растворимость СОг, Иг, СО, СН4 приводится в табл. 30 [84]. [c.123]

Сегодня водород широко применяют в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности в качестве сырья и реагента. Но как топливо его используют только в ракетной технике. Большую часть производимого в мире водорода получают на базе природного газа и нефтепродуктов. Производство водорода путем газификации угля пока не играет заметной роли, но быстро развивается и будет, очевидно, широко использоваться для обеспечения потребностей различных производств синтетических жидких топлив. Если рассматривать более отдаленную перспективу, то ископаемые топлива вряд ли смогут обеспечить достаточные масштабы производства водорода. Поэтому в качестве перспективного направления получения водорода для энергетических целей могут рассматриваться различные методы разложения воды. [c.130]

Производство водорода. Водород для гидрогенизации D-глюкозы получают электролизом воды, так как водород, полученный химическим методом, может быть загрязненным примесями газов (СО, СОг, N, Hj), отрицательно влияющих на работу никелевого катализатора. [c.253]

В качестве сырья для производства водорода используют бензиновые фракции сложного химического состава. Нами разработана комбинированная методика определения всех групп углеводородов в бензинах, основанная на применении вытеснительного хроматографического метода, теория которого была ранее развита в работе [33]. [c.130]

Наиболее перспективным является, по-видимому, электролиз воды. В отличие от химического метода он одностадиен. Особенно привлекателен высокотемпературный электролиз воды, а точнее, водяного пара. В этом случае полученное с помощью тепловой машины электричество составляет лишь часть энергии, расходуемой на разложение воды, что снижает непроизводительные потери энергии и удешевляет производство водорода. Высокотемпературный электролиз осуществляется в электрохимических эле- [c.83]

Сульфатный метод производства хлористого водорода является одним из старейших процессов химической промышленности. Он основан на взаимодействии хлористого натрия с купоросным маслом по реакции [c.335]

Полученный химическими методами водород содержит различное количество таких примесей, как окись и двуокись углерода, азот, кислород, метан, сероводород, инертные газы и др., которые, как правило, должны быть удалены до поступления водорода на дальнейшую переработку. Поэтому современная технологическая схема производства водорода любым химическим методом включает не менее четырех основных стадий собственно получение водорода, конверсию окиси углерода, удаление двуокиси углерода и окончательную очистку газа от остальных примесей. Такие многоступенчатые схемы процесса довольно громоздки и требуют крупных капиталовложений и больших эксплуатационных расходов. [c.9]

При больших масштабах производства водорода химические методы его получения, особенно из природных и попутных нефтяных газов, более эффективны, чем электролиз воды, и являются основными источниками обеспечения потребностей химической промышленности в водороде. При малых масштабах производства водорода преимущества химических методов уменьшаются, так как расходы на многоступенчатую очистку газа заметно сказываются на себестоимости водорода. [c.9]

Основным недостатком электрохимического метода получения водорода является его большая энергоемкость. В электролизерах, работающих при давлении, близком к атмосферному, расход электроэнергии переменного тока составляет около 6300 кет ч на 1000 водорода. При работе под давлением около 40 ат удельный расход электроэнергии заметно снижается. В отличие от химических методов себестоимость электролитического водорода мало зависит от масштаба производства, так как основные затраты (около 70% себестоимости) приходятся на расходуемую электроэнергию. [c.11]

Даже при наиболее рациональном построении электролитической непрерывной схемы концентрирования общие удельные затраты электроэнергии на получение 1 кг тяжелой воды вряд ли будут значительно меньше 10 квт-ч. Поэтому электролитическое концентрирование не может рассматриваться как самостоятельный метод производства тяжелой воды в качестве основного продукта. Однако в тех условиях, когда процесс электролиза воды рентабелен для получения больших количеств водорода и кислорода, направляемых на химическую переработку, одновременная организация производства тяжелой воды может оказаться целесообразной и экономичной, В этом случае главные энергетические затраты относят на производство основных продуктов — водорода и кислорода, а на производство тяжелой воды приходятся только дополнительные затраты, связанные с приспособлением процесса электролиза к побочному получению тяжелой воды. [c.252]

Этот метод получил применение в ряде стран, обладающих значительными ресурсами дешевой гидроэнергии. Наиболее крупные электрохимические комплексы находятся в Канаде, Индии, Египте, Норвегии, но созданы и работают тысячи более мелких установок во многих странах мира. Важен этот метод и потому, что он является наиболее универсальным в отношении использования первичных источников энергии. В связи с развитием атомной энергетики возможен новый расцвет электролиза воды на базе дешевой электроэнергии атомных электростанций. Ресурсы современной электроэнергетики недостаточны для получения водорода в качестве продукта для дальнейшего энергетического использования. Если электроэнергию получать за счет наиболее дешевой атомной энергии, то при КПД процесса получения электроэнергии, равном 40 % (в случае быстрых реакторов-размножителей) и КПД процесса получения водорода электролизом даже 80 %, полный КПД электролизного процесса составит 0,8-0,4 = 0,32, или 32 %. Далее, если предположить, что электроэнергия составляет 25 % полного производства энергии, а 40 % электроэнергии расходуется на электролиз, тогда вклад этого источника в общее энергообеспечение составит в лучшем случае 0,25Х X 0,4-0,32 = 0,032, или 3,2 /о- Следовательно, электролиз воды, как метод получения водорода для энергоснабжения может рассматриваться в строго ограниченных рамках. Однако как метод получения водорода для химической и металлургической индустрии его следует иметь на технологическом вооружении, поскольку при определенных экономических условиях он может быть использован в крупнопромышленном масштабе [31]. [c.292]

Электрохимическое восстановление неорганических веи еств имеет в настоящее время ограниченное применение в промышленности. Это обусловлено. тем, что большинство неорганических продуктов восстановления могут быть получены более простыми, чисто химическими методами с помощью различных восстановителей — металлического цинка, водорода и др. Только наиболее трудно поддающиеся восстановлению химическим методом вещества, например, соли трехвалентного титана, двухвалентного хрома и т. д., получают электрохимически. Довольно значительное распространение получил также электрохимический метод производства гидросульфита натрия. Этот процесс мы рассмотрим подробнее. [c.120]

Электрохимические методы производства в ряде случаев имеют преимущества перед химическими упрощается технологический процесс, более полно используется сырье и энергия, одновременно может производиться несколько ценных продуктов, продукты получаются высокой степени чистоты, недостижимой при химических способах производства. Благодаря указанным достоинствам электрохимические методы охватывают многочисленные и разнообразные производства, важнейшими из которых являются получение хлора, щелочей, водорода, кислорода, неорганических окислителей (перманганатов, персульфатов, перекиси водорода и др.), получение и рафинирование металлов (алюминия, магния, цинка, натрия, меди и др.), декоративные и защитные (от коррозии) покрытия металлов. [c.410]

В дальнейшем, хотя и были осуществлены все три способа, оД нако метод через пероксодвусерную кислоту был значительно усовершенствован и получил преимущественное развитие. Пероксид водорода можно получать непосредственно электролизом путем катодного восстановления кислорода (см. с. 206). В последнее время разработаны химические методы производства пероксида водорода самоокислением органических соединений например, при самоокислении этилантрагидрохинона он превращается в этилантрахи-нон и пероксид водорода. Этилантрахинон снова превращают в этилантрагидрохинон путем каталитической гидрогенизации. [c.165]

Разработаны и используются в промышленности химические методы производства Н2О2. Так, антрахиноновый метод, разработанный более 40 лет назад, получил широкое распространение (этим методом получают более 90% всего Н2О2) [11]. В конце 50-х годов был освоен изопропиловый метод получения пероксида водорода, по которому одновременно получают и другой ценный продукт — ацетон, что существенно удешевляет технологический процесс [12]. [c.115]

Азот и водород, применяемые в синтезе аммиака, получают в виде азото-водородно11 смеси или раздельно. Чистый газообразный азот получают из воздуха путем его сжижения при глубоком охлаждении. Основные методы производства водорода химические — конверсия прир одных газ з и газификация твердого или жидкого т01тлива физический — низкотемпературное разделение коксового газа. Кроме того, водород получают при электролизе, воды, а также как побочигл продукт других производств. [c.60]

Каталитическая конверсия метана природного газа с водяным паром служит ведущим методом производства водорода. Первичный продукт кон-верс1ш метана —это синтез-газ тСО + пН.2, который кроме производства водорода используется для получения метанола, высших спиртов. синтетического бензина, синтетической олифы, моющих средств и др. Водород широко используется в химической промышленности для получения азотоводородной смеси (предназначенной для синтеза аммиака), для процессов гидрокрекинга, ароматизации, риформинга, гидрогенизации и гидрогазификации углей, гидрирования жиров, в производстве анилина и других органических веществ. Конверсию метана с водяным паром предполагается применять также для получения восстановительных газов (того же состава, что и синтез- [c.223]

Электрохимические методы играют очень важную роль в химической промыи1ленностн. Достаточно упомянуть промышленные методы производства водорода, кислорода, хлора, рада металлов, особенно алюминия, щелочных п щелочноземельных металлов, чтобы показать, что эти методы играю,т важную роль в мировой экономике. Электролитическое восстановление и окисление ппфоко применяются для производства ряда неорганических н органических веществ. [c.239]

В связи с тем что энергетика определяет развитие всего народного хозяйства и ее проблемы решаются в значительной степени методами химической технологии, в учебнике изложены современные энергетические проблемы в совокупности с методами химической переработки топлива в том числе рассмотрено производство водорода и синтез-газов, которые служат основными исходными веществами для ряда производств органических и неорганических продукюв. Далее логически следует производство аммиака, базирующееся на азотоводородной смеси, а затем производство азотной кислоты из аммиака. [c.5]

В процессах производства водорода приходится очищать гаЗу от кислых компонентов при большом различии в парциальнь давлениях этих компонентов, что не позволяет ограничиваться одним методом очистки. В производстве водорода используются абсорбционные способы очистки химическими, физическими и коц бинированными поглотителями. [c.113]

Однии из распространенных методов очистки водородсодержащего газа от двуокиси углерода при производстве водорода является ыетод горячей поташной очистки, основанный на обратимой хемо-сорбции двуокиси углерода растворами карбоната калия [I]. К преимуществам этого метода, по сравнению с моноэтаноламиновой очисткой, относят высокую химическую и термическую стойкость абсорбента, возможность осуществления абсорбции и десорбции при одинаковой температуре, исключая затраты на теплообменную аппаратуру, более низкий удельный расход пара на регенерацию абсорбента, меньшую коррозионную активность рабочей среды. Однако, в отличие от моноэтаноламиновой очистки, поташный метод имеет ограничения по глубине извлечения двуокиси- углерода из газового потока, но разработанные в последнее время модификации процессов, включающие в состав хемосорбента различные активирующие добавки [2,3], способствуют устранению в некоторой степени этих недостатков. Усовершенствованием метода горячей поташной очистки является организация процесса по многопоточным схемам [4]. [c.94]

Под химической переработкой нефти следует понимать не только производство различных химических препаратов, а весь современный характер деструктивной переработки нефти, главным назначением которой является производство качественных топлив. Современная техника не только обеспечила выработку из нефти продуктов высоких качеств, но и избавила человечество от опасности бензинового голода в связи с возможным в будущем истощением нефтяных месторождений. Производство искусственного жидкого топлива тесно связано с процессами деструктивной переработки нефти. Со времени первой мировой войны, давшей толчок к развитию производства синтетических топлив и масел, техника этого производства развилась настолько, что производство заменителей нефти в Европе достигло в 1941 г. 6000 тыс. т. Основной метод производства искусственных моторных топлив — гидрирование угля значительно меньший удельный вес имеет синтез углеводородов из окиси углерода и водорода. Синтетические моторные топлива обходятся пока сравнительно дорого, и себестоимость их примерно в 1,5—4 раза больше, чем аналогичных продуктов, получаемых переработкой нефти современнымн методами. [c.9]

В 1949 г. Чайкин и Брауи [2] сообщили, что этот гидрид в водном или спиртовом растворе является исключительно эффективным и избирательным реагентом для восстановления альдегидов, кетонов и хлорангидридов кислот, содержащих также и другие группы, способные к восстановлению. В 1953 г. Шлезингер, Браун и др. [31 в серии работ описали детальную методику получения и химические свойства гидридов щелочных металлов и диборана, а в другой работе [4] сообщили о применении Н. б. в качестве восстановителя и источника водорода. В 1950 г. был взят патент и начато промышленное производство боргидридов. В течение последующих нескольких лет были усовершенствованы методы производства боргидридов, и они нашли новые области применепия, иапример в текстильной, целлюлозной и бумажной промышленности, в нефтехимии. [c.381]

Ранее анализ этого продукта проводился химическим методом (бензол) в сочетании с рефрактометрией. Разработан также метод инфракрасной спектроскопии [2]. Предложенная хроматографическая методика позволяет разделить смесь ЦГ, МЦП, бензола и легких углеводородов за 10—15 мин. на двухметровой колонке с 20% фталата (дибутил-, ди-нонил- и др.) при 80° С (рис. 1). Скорость потока газа-носителя — водорода 6 л час. Методика внедрена в контроль производства капролактама с использованием хроматографа ХЛ-3. [c.297]

Изучение факторов, влияющих на скорость реакций, приобретает все большее значение но мере продолжающегося развития химической промышленности. Современный метод производства толуола, применяемого для изготовления взрывчатого вещества — тринитротолуола — и для других целей, может в этом отношении служить примером. Соединение метилцик-логексан С7Н14 в больших количествах присутствует в нефти. При высокой температуре и низком давлении это вещество распадается на толуол С7Н и водород. Эта реакция, однако, протекает крайне медленно, и ее промышленное использование не могло быть осуществлено до того, как было установлено, что определенная смесь окислов увеличивает скорость реакции настолько, что она приобретает практическое значение. В ходе предшествующего изложения уже было приведено множество примеров катализа (процесса ускорения реакции, достигаемого при помощи катализатора), а в последующих главах будут приведены еще и другие. [c.332]

Эта схема основывается на совремехсных исследованиях советских ученых в области химии и технологии углеводородных газов, подготовленных к промышленпому внедрению. В ней учтены нужды газификации быта и промышлеиности, использовапие жидких газов и газового бензина для автомобильного транспорта, а также наиболее экономически эффективные методы производства важнейших химических продуктов на базе газов компонентов моторного топлива, синтетического спирта и каучука, пластмасс, азотных удобрених , водорода, сажи и др. [c.27]

Также 18 изотопно-различных молекул содержит аммиак ( ННз, 4] [7[)2, 4NT2 О, ЫТз, НВз и т.д.). Среди многообразных физико-химических методов разделения наиболее эффективными при разделении изотопов лёгких элементов являются ректификация и изотопный обмен, занимающие особое место в промышленном производстве изотопов водорода, лития, бора, углерода, кислорода и азота. Достоинствами этих методов являются [c.229]

Из физико-химических методов получения металлических порошков ь промышленности широко используется также метод восстановления оксидоз металлов с помощью природного газа, водорода, твердых восстановителей. Водород, как более дорогой реагент, применяется для трудновосстанавливае-мых оксидов вольфрама, молибдена, никеля, кобальта и др. Высокодисперсные порошки металлов и сплавов высокой степени чистоты получают электролизом водных растворов солей. Широкое распространение имеет производство высокодисперсных металлических порошков нз карбонилов (СО), — летучих соединений, образующихся при обработке металлоа оксидом углерода при л 200 атм и я 200°С, Прн нагревании карбонилы, испаряясь и разлагаясь, образуют мелкий металлический порошок (термиче- [c.128]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология