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氫氣工業(yè)制作方法

2021-10-29 13:59
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  一、電解水制氫 多采用鐵為陰極面,鎳為陽(yáng)極面的串聯(lián)電解槽(外形似壓濾機)來(lái)電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。

   陽(yáng)極出氧氣,陰極出氫氣。該方法成本較高,但產(chǎn)品純度大,可直接生產(chǎn)99.7%以上純度的氫氣。


   這種純度的氫氣常供:①電子、儀器、儀表工業(yè)中用的還原劑、保護氣和對坡莫合金的熱處理等,②粉末冶金工業(yè)中制鎢、鉬、硬質(zhì)合金等用的還原劑③制取多晶硅、鍺等半導體原材料,④油脂氫化,⑤雙氫內冷發(fā)電機中的冷卻氣等。像北京電子管廠(chǎng)和科學(xué)院氣體廠(chǎng)就用水電解法制氫。

   利用電解飽和食鹽水產(chǎn)生氫氣如2NaCl+2H2O==通電==2NaOH+Cl2↑+H2↑


   二、水煤氣法制氫 氣用無(wú)煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時(shí)反應而得水煤氣(C+H2O====CO+H2—熱)。


   凈化后再使它與水蒸氣一起通過(guò)觸媒令其中的CO轉化成CO2(CO+H2O→CO2+H2)可得含氫量在80%以上的氣體,


   再壓入水中以溶去CO2,再通過(guò)含氨蟻酸亞銅(或含氨乙酸亞銅)溶液中除去殘存的CO而得較純氫氣,這種方法制氫成本較低產(chǎn)量很大,


   設備較多,在合成氨廠(chǎng)多用此法。有的還把CO與H2合成甲醇,還有少數地方用80%氫的不太純的氣體供人造液體燃料用。像北京化工實(shí)驗廠(chǎng)和許多地方的小氮肥廠(chǎng)多用此法。


   三、由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫 石油熱裂副產(chǎn)的氫氣產(chǎn)量很大,常用于汽油加氫,石油化工和化肥廠(chǎng)所需的氫氣,


   這種制氫方法在世界上很多國家都采用,在中國的石油化工基地如在慶化肥廠(chǎng),渤海油田的石油化工基地等都用這方法制氫氣 也在有些地方采用(如美國的Bay、way和Batan Rougo加氫工廠(chǎng)等)。


   四、焦爐煤氣冷凍制氫 把經(jīng)初步提凈的焦爐氣冷凍加壓,使其他氣體液化而剩下氫氣。此法在少數地方采用(如蘇聯(lián)的Ke Mepobo工廠(chǎng))。


   五、電解食鹽水的副產(chǎn)氫 在氯堿工業(yè)中副產(chǎn)多量較純氫氣,除供合成鹽酸外還有剩余,也可經(jīng)提純生產(chǎn)普氫或純氫。


   像化工二廠(chǎng)用的氫氣就是電解鹽水的副產(chǎn)。利用電解飽和食鹽水產(chǎn)生氫氣:如2NaCl+2H2O=電解=2NaOH+Cl2↑+H2↑


   六、釀造工業(yè)副產(chǎn)用玉米發(fā)酵丙酮、丁醇時(shí),發(fā)酵罐的廢氣中有1/3以上的氫氣,經(jīng)多次提純后可生產(chǎn)普氫(97%以上),


   把普氫通過(guò)用液氮冷卻到—100℃以下的硅膠列管中則進(jìn)一步除去雜質(zhì)(如少量N2)可制取純氫(99.99%以上),像北京釀酒廠(chǎng)就生產(chǎn)這種副產(chǎn)氫,用來(lái)燒制石英制品和供外單位用。


   七、鐵與水蒸氣反應


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