氢气的制取与应用的感受 氢气有哪些制取方法

2023-06-18 14:15:00 来源 : haohaofanwen.com 投稿人 : admin

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氢气的制取与应用的感受

零、实验室金属与酸反应制氢

铝、镁、铁等金属,与硫酸或盐酸反应,生成金属盐和氢气。

Zn+H_{2}SO_{4}rightarrow ZnSO_{4}+H_{2}

Fe+2HClrightarrow FeCl_{2}+H_{2}

壹,天然气制氢

甲烷制氢工艺,用于炼厂干气制氢,也可用于天然气制氢。

700~850℃,0.3~2.5MPa下,甲烷和水蒸气反应,生成氢气和一氧化碳。

CH_{4}+H_{2}Orightarrow3H_{2}+CO

氢气和一氧化碳合成气,经水气置换,部分一氧化碳被氧化,生成氢气和二氧化碳。

CO+H_{2}Orightarrow H_{2}+CO_{2}

置换反应之后的气体,氢气比例达到70~80%,其余成分为二氧化碳、甲烷、水蒸气、一氧化碳。

贰、碳氢化合物不完全氧化制氢

在高温下,甲烷或其他碳氢化合物不完全氧化,生成氢气和一氧化碳,还有可能生成甲醇,乙醇,甚至是汽油。

2CH_{4}+O_{2}rightarrow4H_{2}+CO

叄,生物质制氢

生物质,指的是除了煤、石油等化石燃料以外的所有动植物及其他生物和遗骸。

一般条件下,生物质主要是指农作物秸秆、锯末,或有机肥。

生物质制氢工艺,包括气化制氢,裂解制氢,也有人在研究光合制氢,或发酵制氢。

裂解制氢、气化制氢工艺,和生物质油研发工艺相似,目前还无法避免焦油的产生。

光合制氢、发酵制氢工艺,还有电解生物质制氢,尚不具有工业应用价值。

肆,煤制氢

煤气化制氢,是目前最有前景的化石燃料制氢工艺。

煤制氢,包括煤气化,煤气净化,碳的氧化,氢气提纯等流程。

C+H_{2}Orightarrow H_{2}+CO

CO+H_{2}Orightarrow H_{2}+CO_{2}

伍,电解水制氢

2H_{2}Orightarrow 2H_{2}+O_{2}

目前,商用电解水制氢技术,采用的电解剂多为碱性电解剂,或者PEM交换膜电解剂。

陆、甲醇裂解制氢

甲醇与水混合后,加压至2.0MPa,升温至300~320℃,气化,裂解。

CH_{3}OHrightarrow CO+2H_{2}

CO+H_{2}Orightarrow H_{2}+CO_{2}

总反应也可以描述为CH_{3}OH+H_{2}Orightarrow CO+3H_{2}。

柒,硫化氢分解制氢

在石化行业中,石油脱硫,或天然气脱硫,所产生的硫化氢废气,多采用克劳斯工艺,氧化处理。

硫化氢不完全燃烧生成二氧化硫和水,二氧化硫和硫化氢反应,生成硫磺和水。

在高温条件下,硫化氢分解制氢,可以获得硫磺和氢气,具有较大的经济及环保价值。

H_{2}Srightarrow H_{2}+S

硫化氢分解制氢,常用的催化剂有,铝、铁、钼、钴、钒等元素的氧化物或硫化物。

捌、其他制氢方法

除了前述制氢方法以外,还有许多其他制氢方法,如重油、石脑油重整制氢,太阳能光解水制氢,等离子体制氢等。

~~~2019.05.25修改~~~

玖,青年汽车制氢

近期,青年汽车首辆水氢燃料汽车在金华亮相,青年汽车集团董事局主席、总裁庞青年表示,该款车不用加油、也不用充电,只加水,即可通过催化剂进行化学反应产生氢气。车内特殊的转换设置可以将水转换成为氢气,再输入氢燃料反应堆,产生电能,然后驱动电机从而使车辆行驶。

青年水氢燃料车不用加油,也不用充电,只加水,续航里程超过500公里,轿车可达1000公里。青年水氢燃料车的车顶安置一个蓄水箱,车内的特殊的转换设置可以将水转换成为氢气,再输入氢燃料反应堆,产生电能,然后驱动车载电机和引擎,使得汽车行驶。

据青年汽车集团相关技术人员透露,水氢燃料车的最大秘密,也就是科技成果就是一种特殊催化剂,在这种特殊催化剂的作用下,才能将水转换成氢气。


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