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【氢气】氢气工业制作方法

文章出处:龙昌工业气体发表时间:2019-04-25

  【氢气】氢气工业制作方法

  一、电解水制氢 多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽(外形似压滤机)来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。

  阳极出氧气,阴极出氢气。该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产99.7%以上纯度的氢气。

  这种纯度的氢气常供:①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等,②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂,

  ③制取多晶硅、锗等半导体原材料,④油脂氢化,⑤双氢内冷发电机中的冷却气等。像北京电子管厂和科学院气体厂就用水电解法制氢。

  利用电解饱和食盐水产生氢气如2NaCl+2H2O==通电==2NaOH+Cl2↑+H2↑

  二、水煤气法制氢 气用无烟煤或焦炭为原料与水蒸气在高温时反应而得水煤气(C+H2O====CO+H2—热)。

  净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO2(CO+H2O→CO2+H2)可得含氢量在80%以上的气体,

氢气

  再压入水中以溶去CO2,再通过含氨蚁酸亚铜(或含氨乙酸亚铜)溶液中除去残存的CO而得较纯氢气,这种方法制氢成本较低产量很大,

  设备较多,在合成氨厂多用此法。有的还把CO与H2合成甲醇,还有少数地方用80%氢的不太纯的气体供人造液体燃料用。像北京化工实验厂和许多地方的小氮肥厂多用此法。

  三、由石油热裂的合成气和天然气制氢 石油热裂副产的氢气产量很大,常用于汽油加氢,石油化工和化肥厂所需的氢气,

  这种制氢方法在世界上很多国家都采用,在中国的石油化工基地如在庆化肥厂,渤海油田的石油化工基地等都用这方法制氢气 也在有些地方采用(如美国的Bay、way和Batan Rougo加氢工厂等)。

  四、焦炉煤气冷冻制氢 把经初步提净的焦炉气冷冻加压,使其他气体液化而剩下氢气。此法在少数地方采用(如苏联的Ke Mepobo工厂)。

  五、电解食盐水的副产氢 在氯碱工业中副产多量较纯氢气,除供合成盐酸外还有剩余,也可经提纯生产普氢或纯氢。

  像化工二厂用的氢气就是电解盐水的副产。利用电解饱和食盐水产生氢气:如2NaCl+2H2O=电解=2NaOH+Cl2↑+H2↑

  六、酿造工业副产用玉米发酵丙酮、丁醇时,发酵罐的废气中有1/3以上的氢气,经多次提纯后可生产普氢(97%以上),

  把普氢通过用液氮冷却到—100℃以下的硅胶列管中则进一步除去杂质(如少量N2)可制取纯氢(99.99%以上),像北京酿酒厂就生产这种副产氢,用来烧制石英制品和供外单位用。

  七、铁与水蒸气反应制氢3Fe+4H2O=高温=Fe3O4+4H2但品质较差,此系较陈旧的方法现已基本淘汰

  八、金属镁和水的反应制氢

  通过某些矿物质的参与,镁会在冷水中缓慢均衡地反应,并生成丰富的氢气。