Водород считается одним из наиболее ценных видов сырья для синтеза аммиака и производства полимеров и нефтехимии. Он также используется для получения твердых жиров из масел растительного происхождения. Узнайте о способах выделения водорода из соединений и эффективных методах его получения. Водород играет важную роль в различных отраслях химической и нефтехимической промышленности.
Cодержание
Водород считается одним из наиболее ценных видов сырья для синтеза аммиака и производства полимеров и нефтехимии. Он также используется для получения твердых жиров из масел растительного происхождения. Однако, из-за высокой химической активности, водород в чистом виде практически не встречается в природе и должен извлекаться из других соединений с помощью различных химических методов.
Способы выделения водорода из соединений
Наиболее распространенные способы получения водорода в промышленности включают:
- Метановый конвертор: Оборудование для получения водорода в промышленности методом паровой конверсии имеет сложную конструкцию и компоновку. В его состав входят парогенератор, компрессорная станция, подогревающая установка, конверторы метана и угарного газа. Система подключена к подающей магистрали и потребителям. Извлечение водорода происходит при температуре до 1000° C под избыточным давлением и в присутствии катализатора.
- Установка газификации кокса: Технология заключается в пропускании перегретого водяного пара через слой кокса, каменного или бурого углей при температуре свыше 1000° C без доступа кислорода. Полученная смесь водорода и окиси углерода обрабатывается водяным паром. Этот метод находит применение в сжигании на тепловых электростанциях.
- Электролизеры: При помощи электролитических установок водород получают как в промышленности, так и для коммерческого использования. Установка представляет собой сосуд с раствором щелочи или средней соли, в который погружены два электрода. При пропускании постоянного тока на катоде выделяется водород.
Эффективные способы получения водорода
На сегодняшний день извлечение водорода выполняется двумя основными способами:
- Паровая конверсия: Этот способ включает использование водяного пара при высокой температуре для разложения углеводородов на водород и углерод.
- Электролиз: При этом способе водород выделяется из воды при помощи электролитических установок.
Выбор метода получения водорода зависит от состава сырья, необходимой чистоты водорода и других факторов, связанных со спецификой работы конкретного предприятия.
См. также
Проектирование и создание установок для получения водорода
Научно-производственная компания "Грасис" специализируется на разработке и производстве установок для получения водорода в промышленных масштабах. Мы предлагаем комплексный подход к решению задачи, начиная от конструирования и проектирования до изготовления и ввода в эксплуатацию полностью укомплектованных установок. Мы также предлагаем услуги по сервисному обслуживанию оборудования для производства водорода. Регламентные работы по ремонту и техническому сопровождению проводятся в сроки, установленные заказчиком.
В заключение, водород играет важную роль в различных отраслях химической и нефтехимической промышленности. Его получение из различных источников сырья является неотъемлемой частью водородной энергетики и способствует снижению выбросов парниковых газов.
Что нам скажет Википедия?
Промышленное производство водорода — неотъемлемая часть водородной энергетики, первое звено в жизненном цикле употребления водорода. Водород практически не встречается на Земле в чистом виде и должен извлекаться из других соединений с помощью различных химических методов.
В настоящее время существует множество методов промышленного производства водорода: разрабатывались технологии производства водорода из мусора, этанола, металлургического шлака, биомассы и другие технологии. К подобным способам относятся:
- Паровая конверсия с водяным паром при 1000 °C;
- Каталитическое окисление кислородом;
- Пропускание паров воды над раскалённым углем при температуре около 1000 °C;
- Электролиз водных растворов солей;
- Электролиз водных растворов гидроксидов активных металлов (преимущественно, гидроксида калия);
- Термохимический или биохимический способ извлечения водорода из биомассы;
- Методы производства водорода из мусора, включая пиролиз и анаэробное сбраживание мусора;
- Химическая реакция воды с металлами, такая как реакция алюминия и воды;
- Производство водорода с использованием водорослей.
Наиболее экономически выгодным считается производство водорода из ископаемого сырья, такого как природный газ или уголь. Однако в долгосрочной перспективе, для снижения выброса парниковых газов, необходим переход на возобновляемые источники энергии, такие как энергия ветра или солнечная энергия, для проведения электролиза воды. Существует также возможность производства водорода из мусора, биомассы и с использованием водорослей.
Себестоимость производства водорода может варьироваться в зависимости от способа его выработки и углеродного следа. Например, "зеленый" водород, получаемый из возобновляемых источников энергии, имеет более высокую себестоимость, около 10 долларов за килограмм, в то время как "голубой" и "желтый" водород, получаемые из ископаемого сырья, дешевле - от 2 долларов за килограмм.
