Катализаторы электролиза воды

Устройства для получения водорода путем электролиза воды имеют большие размеры и доро-ги.-Электролизер этого типа представлен на рис. 111-3. Колонна для синтеза аммиака (рис. 111-4), содержащая катализатор, из-за высоких давлений, при которых проходит реакция, имеет толстую стенку, тяжела и дорога. [c.55]

Катализатором служит РегОз с активирующими добавками (СггОз , АЬОз, К2О и др.). Образовавшийся СОа удаляют сперва промывкой газовой смеси водой под давлением и окончательно поглощением растворами щелочей. Источником СО для получения На конверсией служат также генераторный и водяной газы. Водород высокой чистоты получают электролизом воды (см. разд. 7.6.1). [c.462]

Согласно другой разработке, использование которой предполагается в отдаленном будущем, метанол может быть получен из СО2 и Н2. Речь идет о выделении СО2 из воздуха абсорбцией, получении водорода электролизом воды, а энергии из термоядерного синтеза [52]. Для этого, правда, придется разработать специальные катализаторы, которые должны обладать достаточно высокой активностью, чтобы превратить СО2 и Н2 в метанол. [c.232]

Разрабатываются два типа фотокаталитических систем для разложения воды 1) полупроводниковые, сочетающие в себе свойства одновременно и электрических солнечных батарей, и устройств для электролиза воды, и 2) молекулярные, являющиеся искусственными аналогами природных фотосинтезирующих систем. Создание последних систем предполагает разработку катализаторов для трех взаимосвязанных процессов фотокатализаторов (ФК) для ста- [c.261]

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]

Катализаторы, содержащие серу для электролиза воды /Р.Х. Бурштейн, [c.260]

В 1908 г. немецкий химик Ф. Габер обнаружил, что аммиак можно получать из водорода и атмосферного азота на железном катализаторе. Первый завод по производству аммиака этим методом использовал водород, который получали электролизом воды. Впоследствии водород стали получать из воды путем восстановления коксом. Такой способ получения водорода намного экономичнее. На рис. 20.1 видно, как стремительно стало расти производство аммиака после открытия Ф. Габера это неудивительно, поскольку огромные количества аммиака необходимы для получения азотсодержащих удобрений. На их изготовление расходуется приблизительно 80% всего получаемого в мире аммиака. Вместе с азотсодержащими удобрениями в почву вносится в растворимой форме азот, в котором нуждается большинство растений. Остальные = 20% производимого аммиака используются для получения полимеров, взрывчатых веществ, красителей и других продуктов. [c.256]

Азотоводородную смесь получают разложением аммиака и подвергают тщательной очистке, причем особое внимание обращено на удаление кислорода и водяных паров. Дозировку водяного пара производят в виде кислорода электролизом воды. Количество кислорода варьируют силой тока. Перед поступлением на катализатор газовая смесь проходит через слой мелкобитого фарфора с нанесенной на него металлической медью, нагретой до 350°, что обеспечивает связывание кислорода с водородом. Таким образом, на катализатор поступает азотоводородная смесь с определенной концентрацией паров воды. [c.444]

В работах [32—40] водород поступал в катализатор из газовой фазы. Другим источником водорода является электролиз воды на катоде, который проницаем для водорода и обладает каталитической активностью. Катоды из палладия, платины или железа использовали [41] для гидрирования диффундирующим через металл водородом бензохинона, метиленового голубого, олеиновой кислоты и нитробензола, В этих опытах мембраны из железа и палладия быстро выходили из строя, а платиновая оказалась устойчивее, и на ней скорость гидрирования [c.105]

В 30-х годах XX в. в связи с открытием дейтерия и тяжелой воды электролиз воды нашел еще одно важное применение, так как тяжелая вода может получаться в качестве побочного продукта на крупных электролизных установках. Получение тяжелой воды чисто электрохимическим методом или комбинированием электролиза воды с изотопным обменом дейтерия между водородом и парами воды на катализаторе применялось и продолжает применяться в ряде стран. Опубликованы данные о работе в США, Норвегии, Индии крупных установок для получения тяжелой воды с использованием электрохимического метода, хотя к настоящему времени разработаны и другие методы производства тяжелой воды, более экономичные в определенных условиях. [c.12]

Целью использования катализатора является ускорение электродной реакции на самой поверхности электрода. Некоторые электроды объединяют в себе оба подхода (применяется катализатор с сильно развитой поверхностью). Преимущества каталитических электродов связаны с повышением скоростей реакций, возможностью применения более высокой плотности тока и, соответственно, меньших размеров ячейки для данного выхода водорода. Следует отметить, что эффективность большинства известных катализаторов для кислородного электрода мала. Концентрационная поляризация, связанная с обеднением приэлектродных зон разряжающимися ионами, в случае электролиза воды обычно незначительна. [c.300]

Влияние материала электродов, диафрагм и катализаторов на процесс электролиза воды. С целью повышения реальной эффективности процесса электролиза, ускорения электрохимических реакций действующие потенциалы могут быть понижены для данного тока использованием электродов, несущих каталитически активные металлы или подвергнутых обработке, повышающей их пористость. Основной целью подобной обработки электродов, структуры их поверхности является увеличение реальной поверхности электрода без увеличения общего размера ячейки. [c.301]

На рис. 2 показана схема совместной работы одной ступени электролизера с колонной-реактором изотопного обмена. В верхнюю часть реактора подается вода с предыдущей ступени электролиза. Вода, обогащающаяся дейтерием из газовой фазы, стекает последовательно с одной тарелки на другую и поступает в электролитические ванны. Водород из этих ванн идет в нижнюю часть реактора, где смешивается с водяным паром. На катализаторе, расположенном между тарелками, происходит фазовый обмен между водородом и паром, в результате чего дейтерий из водорода переходит в пар К > 1) и далее, на тарелках, конденсируется. [c.12]

Вода. Полярность молекул воды. Понятие о водородной связи. Лед, вода, водяной пар. Термическая диссоциация воды. Теплота образования воды. Вода как растворитель, как среда для химических реакций и как химический реагент. Электролиз солей в водном растворе, электролиз воды. Взаимодействие воды с металлами и окислами. Реакция нейтрализации и реакция гидролиза. Вода как катализатор. Перекись водорода и ее получение. Сели перекиси водорода. Окислительные и восстановительные свойства перекиси водорода. Разложение перекиси водорода как случай реакции самоокисления-самовосстановления. [c.85]

Прежде всего необходимо отметить, что электрохимическим путем можно проводить и такие реакции, которые химическим путем при обычной температуре не идут. Самопроизвольные реакции всегда сопровождаются уменьшением свободной энергии электрохимическим же путем можно проводить реакции, сопровождающиеся увеличением свободной энергии. Например, реакция разложения воды при обычной температуре не идет, но процесс соединения водорода с кислородом в присутствии катализатора протекает легко. Электрохимическим путем (электролизом) вода легко разлагается уже при обычной температуре. [c.573]

Поэтому представляется перспективным применение катализаторов для термолиза ОСК. Исходной точкой для проведения исследований в области каталитического расщепления отходов послужили работы по термолизу чистой серной кислоты на катализаторах для получения водорода электролизом воды в сернокислотных циклах [81, 88]. [c.60]

Другой тип каталитической поверхности для электролиза воды был получен на поверхности Ni-сетки путем химического нанесения серы или сульфидов [157]. Активный слой катализатора содержал 51% N1 и 22% S. Отмечалось снижение перенапряжения выделения водорода на 0,26—0,28 В по сравнению с перенапряжением на контрольных неактивированных сетках, применяемых на практике. [c.136]

Получается при действии кислот на металлы или едких щелочей на алюминий, цинк или ферросилиций. В промышленном масштабе получается 1) пропусканием генераторного или водяного газа или паров воды через контактную массу (окислы металлов группы железа) 2) при действии водяного пара на раскаленный кокс при температуре 800 3) расщеплением углеводородов и других органических соединений при высокой температуре в присутствии катализаторов 4) конверсией окиси углерода 5) при газификации под давлением 6) путем продувания генератора горячими газами (синтез-газ). Получается также при электролизе воды. [c.14]

При этом водород необходимо отделить от диоксида углерода и других продуктов конверсии. Эту проблему еще нельзя считать разрещенной. Одним из основных методов получения водорода в недалеком будущем рассматривается электролиз на атомных электростанциях. Кроме водорода выделяется и кислород, который также может быть использован в промыщленности и быту. Кроме электролитического рассматриваются термохимические и фотохимические методы получения водорода. Термохимический метод получения может быть особенно перспективен при разработке термоядерных энергоустановок. Однако для применения этого метода необходимо рещить задачу разделения водорода и кислорода. Большой интерес вызывает фотохимический способ разложения воды с использованием биологических катализаторов. [c.392]

Из смеси газов, содержащих много водорода (коксовый газ, газы от переработки нефти и т.п.), его извлекают при сильном охлаждении. Более удобным методом получения водорода является электролиз слабощелочных водных растворов, однако большие затраты электроэнергии значительно повышают его себестоимость. Решение задачи удешевления способов получения водорода из воды позволит шире его использовать в качестве моторного топлива, продукты сгорания которого не загрязняют окружающую среду, обеспечит повышение плодородия почв за счет увеличения производства аммиака и продуктов его переработки в азотные удобрения, ускорит синтез его неорганических соединений, играющих роль катализаторов. Если в середине 70-х годов XX в. ежегодно в мире производилось около 30 млн. т. водорода, то к 2000 г. ожидается увеличение его выпуска в 2,5—3 раза. [c.211]

А X -катализатор в орг синтезе, напр в р-циях Фриделя-Крафтса, промежут продукт в произ-ве А1 методом электролиза, реагент для извлечения А1 из сплавов и получения А1 высокой чистоты Гексагидрат и его р-ры используют для очистки сточных вод, обработки дерева и др Мировое произ-во А х более 140 тыс т/год (1980) [c.122]

Завод фирмы Атлас в Онтарио (Канада) имеет более совершенный технологический процесс производства сорбита по сравнению с применяемыми на заводе этой же фирмы в США [22]. В качестве сырья для производства сорбита также используется кристаллическая глюкоза. Ее раствор в паровом конденсате смешивается в смесителе с никелевым катализатором на носителе (катализатор готовится на основе азотнокислого никеля) и подается насосом под давлением 14 МПа в реактор, в который также вводят компремированный до 15,5 МПа водород. В отличие от завода фирмы Атлас в США на канадском заводе водород получают электролизом воды. Процесс гидрирования осуществляется в непрерывно действующем реакторе, состоящем из отдельных вертикальных стальных труб, соединенных в батареи. Температуру в реакторах можно регулировать в пределах 140—205 °С. Суспензия катализатора с раствором глюкозы проходит через реакторы в течение нескольких минут и непрерывно удаляется из них в сепараторы, где водород, не вошедший в реакцию, выделяется и возвращается для повторного использования. [c.166]

Для промышленных целей кислород получают фракционной перегонкой жидкого воздуха. Нормальная температура кипения О, равна — 183 С, тогда как для N3, второго основного компонента атмосферы, она равна — 196°С. Кислород высокой степени чистоты получают путем электролиза воды. Хотя вода недорогое и распространенное сырье для такого процесса, высокая стоимость электрической энергии делает электролитический способ получения элементного кислорода довольно дорогим. При выборе промышленного способа получения всякого вещества экономические соображения играют очень важную роль. В отличие от этого при выборе способа получения небольших количеств какого-либо вещества в лабораторных условиях главную роль играют соображения удобства. Обычным лабораторным способом получения О2 является термическое разложение хлората калия КСЮ3 с добавлением в качестве катализатора МПО2 [c.302]

Разделяемая смесь (водород, полученный электролизом воды), содержащая 0,03—0,035% НВ, сжимается в компрессоре К-1 в количестве примерно 4000 м /чдо 0,3—0,4 МПа. Сжатый газ последовательно проходит через теплообменники //—V и VII, где охлаждается кипящим аммиаком и обратным потоком водорода до 24—26 К, после чего подается в среднюю часть ректификационной (. олонны VIII. В адсорбере VI происходит поглощение примесей азота, содержащегося в водороде в контактном аппарате /, заполненном катализатором, кислород, также содержащийся в ви- [c.246]

На лабораторную доработку вопроса ушло в 1909 г. немнога времени, почти сразу применили опытный аппарат (автоклав),, вмещавший 2 п. масла. Катализатор готовили осаждением гидрата закиси никеля (гидроокиси никеля П) на кизельгуре (1 0,6). Промытый, высушенный, тонко измельченный катализатор восстанавливали в токе водорода. Вскоре научились получать из хлопкового масла весьма удовлетворительный продукт с титром выше 50°. Тогда стали создавать заводскую установку с автоклавом на 50 п. масла. Так началось заводское производство его сразу же наметили развить в масштабе 300—400 тыс. п. (5—6,5 тыс. т) в год. Работали почти целиком на хлопковом масле Оно поступало из Средней Азии и имело, по анализам 1910—1911 гг., свободных жирных кислот 0,09— 0,11%, йодное число 112,6—113,5. Масляные баки вмещали почти годовой запас масла, что обеспечивало хорошее отстаивание. Рафинации не было. Водород получали электролизом воды. По образцу приобретенного в Германии водоразлагателя системы Шмидта изготовили в России, преодолев многие трудности, еще 19 таких же. В установке непрерывно циркулировал раствор химически чистого карбоната калия. Практически можно было одновременно использовать 17 электролизеров, они давали около 2500 водорода в сутки, расходуя около [c.408]

Селективность О.-в.р. может быть обеспечена и в каталитич. процессах напр., в зависимости от катализатора и условий р-ций ацетиленовые углеводороды можно селективно гидрировать до этиленовых или насыщ. углеводородов (см. Гидрирование). Электрохим. восстановление СО 2 до СО в водной среде в присут. никелевого комплекса 1, 4, 8, 11-тетраазациклотетрадекана позволяет проводить желаемый процесс при более низких потенциалах и одновременно подавлять электролиз воды с образованнем Н2. Эта р-ция имеет ключевое значение для превращения СО2 через СО в разнообразные орг. в-ва. [c.337]

Водородное горючее особенно привлекательно для бытового использования, когда основная масса горючего расходуется для получения тепла. Расчеты [78, 854]. показывают, что при многих вариантах использования водорода для бытовых целей покрытие бытовых энергетических иужд достигается с меньшими затратами, чем в случае применения электричества, даже если водород получать электролизом воды, В случае снабжения потребителей водородом, полученным из любого вида горючего даже с КПД 60 7о. что уже освоено промышленностью в крупном масштабе, 56 % исходного горючего доводится до потребителя, что в два раза эффективнее, чем при использовании электроэнергии. Применение водорода для бытовых целей в значительной степени технически подготовлено. Водород легко и полностью окисляется при очень низких температурах на поверхности катализаторов. Известны и испытаны различные типы керамических горелок, в которых каталитический элемент состоит из пористой керамической пластины, под которой или внутри которой происходит горение водорода. Регулируя покачу газа иа пластину, можно в широких пределах менять температуру, необходимую для приготовления пищи [449], При этих условиях температура горения настолько низка, что полностью исключает появление оксидов азота. Единственным продуктом сгорания на кухне будет водяной пар. [c.563]

Сероводород является одной из самых нежелательных примесей в газе поскольку он ядовит и способен оказывать корродирующее действие на металлы. Кроме того, загрязнение газа сероводородом приводит к дезактивации и отравлению катализаторов, применяемых во многих процессах производства и использования водорода, как, например, при конверсии СО, конверсии углеводородов, синтезе аммиака, синтезе метанола, гидрогенизации пищевых жиров и т. д. Поэтому очистка газа от сероводорода предусматривается в большинстве схем получения водорода. Так, при производстве водорода или сицтез-газа методом газификации твердых или-жидких топлив (содержащих обычно в своем составе серу) очистке от НгЗ подлежит водяной газ, поскольку для дальнейшего получения из него водорода водяной газ должен быть направлен на каталитический процесс конверсии окиси углерода. При получении водорода из углеводородных газов — очистке от серы подвергается первичное газообразное сырье. При железо-паровом способе сероводород удаляется из целевого газа — технического водорода. Практически, из промышленных способов получения водорода только процесс электролиза воды не связан с очисткой газа от сероводорода. [c.316]

Для электролиза соляной кислоты в электролизере с твердым полимерным электролитом можно успешно использовать электрюли-зер с твердым полимерным электролитом, разработанный для электролиза воды [252, 253]. По сравнению с обычным способом электролиза водного раствора соляной кислоты способ электролиза с твердым полимерным электролитом дает экономию электроэнергии примерно в 25% при всех концентрациях, даже при повышенной плотности тока. Кроме того, можно подвергать электролизу также кислоту низкой концентрации, что при использовании графитовых электродов приводит к сильному их обгоранию, в то время как малоизнашиваемые аноды не устойчивы к НС1 высокой концентрации. В остальном электролиз соляной кислоты с твердым полимерным электролитом во многом соответствует электролизу воды. Ток переносится аналогично, гидратированными ионами Н , и твердый электролит является сильно кислым. Но возникают трудности из-за концентрационной поляризации. Распределение тока через слой катализатора мембраны все же лучше, чем при электролизе воды [252]. [c.32]

Для исследования был взят водород в баллонах высокого дав ления (150 кг/см ), полученный электролизом воды. Этот водород содержал -- 0,2% кислорода и до 0,12% влаги. Для очистки водорода от этих примесей применялась спецпальная установк высокого давления, в которой на палладиевом катализаторе с . игался водород с кислородом. Полученная в результате реакции вода вместе с ранее содержавшейся влагой поглощалась в фильтрах высокого давления, заполненных последовательно силикагелем, актп1М -рованным углем и насадкой из тонковолокнистой стеклянной ваты. В результате очистки концентрация кислорода в водороде понижалась до 0,002% объемн. Взятая для исследования пищевая двуокись углерода (ГОСТ 8050) подвергалась дополнительной очистке ог инертных газов отдувкой до 30—40% содержимого балл(л1а и осушке путем пропускания через фильтры, заполненные алюмогс-лег. , активированным углем и стекловолокном. Очищенная так -.1 образом TBVoKu b углерода имела содержание примесей не бо. Ц й [c.172]

Водород вначале получали так называемым железопаровым способом. При продувании паров воды через раскаленный уголь сначала образуется водяной газ — смесь водорода и окиси углерода С + Н2О = Нг + СО. Окись углерода при высокой температуре в присутствии железного катализатора дает с водяным паром также водород и углекислоту, легко выводимую из процесса СО -+- Н2О = Нг + СО2. Водород можно также получать путем электролиза воды. При этом образуется водород высокого качества (чистоты), но настолько дорогой, даже при наличии дешевой электроэнергии, что этот метод не в состоянии конкурировать с другими. [c.5]

Получение водорода электролизом воды. Метод получения водорода и кислорода электролизом воды применяется в промышленности очень давно. По этому методу при прохождении электрического тока через дистиллированную воду, содержащую небольшое количество гидроокисей калия или натрия, вода разлагается на катоде выделяется водород, а на аноде — кислород. Согласно закону Фарадея, для получения 1 водорода и 0,5 кислорода теорет1гчески требуется затратить 2390 а-ч. При температуре электролита 17° С и атмосферном давлении напряжение на ванне теоретически должно быть 1,23 е, фактическое же напряжение в современных промышленных электролизерах составляет 1,7— 2,6 в. Расход электроэнергии на 1000 получаемого водорода равен 5000— 6000 квш ч Чистота водорода 99,7—99,8%. Остаточный кислород в случае необходимости может быть удален сжиганием на катализаторе. [c.9]

Катализатор загружают в кварцевый реактор емкостью около 150 мл, который вставляют в трубчатую электропечь, имеющую две секции обмотки, основную и дополнительную. Температура печи регулируется ЛАТР. В сеть включен также амперметр на 10 а. Температура измеряется трехточечпой термопарой, вставленной в карман реактора и соединенной с потенциометром. Вода (дистиллированная) дозируется микродозером, основанным на принципе выдавливания воды газамп, которые образуются при электролизе. Скорость электролиза регулируется и контролируется миллиамперметром ПМ-70 (шкала 0—10), благодаря которому можно с большой точностью [c.811]

Механизм образования надсерной кислоты, предложенный Глесстоном и Хиклийгом, следует признать маловероятным, так как в сильнокислух растворах, применяемых при электролизе и дающих наиболее высокие выходы надсерной кислоты, активность воды резко понижена и разряд молекул воды в значительных количествах едва ли возможен. Кроме того, платиновые аноды, которые только и применяются в ванных, являются очень сильными катализаторами распада перекиси водорода. [c.357]

Получение. Д. выделяют гл. обр. из тяжелой воды, напр, электролизом, р-цией с металлами. Д. получают также низкотемпературной ректификацией из электролитич. водорода или азотоводородной смеси для синтеза ЫН, (водород к-рой содержит 250-300 м. д. НО). Исходный водород или азотоводородную смесь после тщательной очистки от примесей (О 2 ао 10 мольных долей, остальные газы-до 10" - 10 мольных долей) сжижают и двухступенчатой ректификацией при 22-24 К выделяют конц. НО. Последний в присут. катализатора превращается в смесь Н2 -Н О2 -Н НО, из к-рой низкотемпературной ректификацией получают 99,8%-ный О2. Сжиганием с воздухом или О2 последний переводят в тяжелую воду. [c.17]

Получают К. а. взаимод. уксусной к-ты с С0СО3 или Со(ОН)2. Используют его как вспомогат. сиккатив, для получения катализаторов оксосинтеза Известен также ацетат Со(ОСОСНз)з-светло-зеленые кристаллы. Получают электролизом р-ра ацетата Со(П) в уксусной к-те. Быстро гидролизуется водой. При 100 °С разлагается. П и Федоров [c.416]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология