Oppitunti 26. Vedyn saaminen ja sen käyttö


Menetelmät vedyn tuottamiseksi teollisissa olosuhteissa

Uutto metaanikonversiolla

... Höyrytilassa oleva vesi, esilämmitetty 1000 celsiusasteeseen, sekoitetaan metaaniin paineen alaisena ja katalyytin läsnä ollessa. Tämä menetelmä on mielenkiintoinen ja todistettu, on myös huomattava, että sitä kehitetään jatkuvasti: uusien, halvempien ja tehokkaampien katalyyttien etsiminen on käynnissä.

Harkitse vanhinta menetelmää vedyn tuottamiseksi - hiilen kaasutus

... Jos ilmaan ei ole pääsyä ja lämpötila on 1300 astetta, lämmitetään hiiltä ja vesihöyryä. Siten vety syrjäytyy vedestä ja saadaan hiilidioksidi (vety on yläosassa, myös reaktion tuloksena saatu hiilidioksidi on pohjassa). Tämä on kaasuseoksen erottaminen, kaikki on hyvin yksinkertaista.

Vedyn saaminen veden elektrolyysi

pidetään yksinkertaisin vaihtoehto. Sen toteuttamiseksi on tarpeen kaataa soodaliuos säiliöön ja sijoittaa sinne myös kaksi sähköelementtiä. Yksi latautuu positiivisesti (anodi) ja toinen negatiivisesti (katodi). Kun virta syötetään, vety menee katodiin ja happi anodiin.

Vedyn saaminen menetelmällä osittainen hapetus

... Tätä varten käytetään alumiinin ja galliumin seosta. Se asetetaan veteen, mikä johtaa vedyn ja alumiinioksidin muodostumiseen reaktion aikana. Gallium on välttämätön, jotta reaktio tapahtuu täydellisesti (tämä elementti estää alumiinia hapettumasta ennenaikaisesti)

Äskettäin hankittu merkitys menetelmä biotekniikan käyttämiseksi

: hapen ja rikin puutteen ollessa kyseessä klamydomonat alkavat vapauttaa vetyä voimakkaasti. Erittäin mielenkiintoinen vaikutus, jota tutkitaan nyt aktiivisesti.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Älä unohda toista vanhaa, todistettua vedyntuotantomenetelmää, joka koostuu erilaisen käytöstä emäksiset alkuaineet

ja vettä. Periaatteessa tämä tekniikka on mahdollista laboratorioympäristössä edellyttäen, että tarvittavat turvatoimet ovat käytössä. Siten reaktion aikana (se etenee kuumentamalla ja katalyyttien kanssa) muodostuu metallioksidia ja vetyä. On vain kerätä se.

Hanki vetyä veden ja hiilimonoksidin vuorovaikutus

mahdollista vain teollisuusympäristössä. Hiilidioksidia ja vetyä muodostuu, niiden erottamisen periaate on kuvattu edellä.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Keksinnöllä on seuraavia etuja

Kaasujen hapetuksesta saatua lämpöä voidaan käyttää suoraan työmaalla, ja vetyä ja happea saadaan höyryn ja prosessiveden hävittämisestä.

Alhainen vedenkulutus tuotettaessa sähköä ja lämpöä.

Tavan yksinkertaisuus.

Merkittävät energiansäästöt se käytetään vain käynnistimen lämmittämiseen vakaassa tilassa.

Prosessin korkea tuottavuus, koska vesimolekyylien dissosiaatio kestää kymmenesosaa sekunnista.

Menetelmän räjähdys ja paloturvallisuus, koska sen toteuttamisen aikana ei ole tarvetta säiliöille vedyn ja hapen keräämiseksi.

Asennuksen käytön aikana vesi puhdistetaan monta kertaa muuttaen tislatuksi vedeksi. Tämä eliminoi sedimentit ja kalkki, mikä pidentää asennuksen käyttöikää.

Asennus on valmistettu tavallisesta teräksestä; lukuun ottamatta kuumankestävistä teräksistä valmistettuja kattiloita, joiden seinät on vuorattu ja suojattu. Eli mitään erityisiä kalliita materiaaleja ei tarvita.

Keksintöä voidaan käyttää sovelluksessa

teollisuudelle korvaamalla hiilivety ja ydinpolttoaine voimalaitoksissa halvalla, laajalle levinneellä ja ympäristöystävällisellä vedellä säilyttäen samalla näiden laitosten teho.

Vedyn polttaminen

Siksi vety synnyttää vettä. Vesi saadaan polttamalla vetyä - yhdistämällä vety hapen kanssa. Reaktion aikana vapautuu hyvin suuri määrä energiaa.

2H2 + O2 = 2H20 + Q

Tämä tarkoittaa, että vetyä voidaan käyttää polttoaineena. Kuten kaikkia polttoaineita, myös vetyä on käsiteltävä varoen.

Vetyä saadaan sinkin reaktiolla suolahapon kanssa.

Sytytämme vetyä kaasun poistoputken päässä. Aluksi liekki on tuskin havaittavissa (vety ei värjätä liekkiä). Vähitellen lasiputki kuumenee ja liekki muuttuu keltaiseksi: lasin muodostavat natriumyhdisteet värittävät liekin.

Kuva. 2. Vedyn polttaminen

Joten vety on polttoainetta. Suihkumoottorit voivat toimia vedyllä ja hapella. Vedyn palamisen reaktiolämpöä käytetään metallien hitsaamiseen ja leikkaamiseen. Kun vety palaa puhtaassa hapessa, lämpötila saavuttaa 2800 ° C. Tämä liekki sulaa kvartsin ja useimmat metallit. On tärkeää, että vety on ympäristöystävällinen polttoaine. sen palamistuote on vesi.

VAATIMUS

Menetelmä vedyn ja hapen tuottamiseksi vesihöyrystä

mukaan lukien tämän höyryn johtaminen sähkökentän läpi, tunnettu siitä, että ne käyttävät ylikuumentunutta vesihöyryä lämpötilan kanssa
500-550 o C
, kulkee suurjännitteisen tasavirran sähkökentän läpi höyryn erottamiseksi ja erottamiseksi vety- ja happiatomeiksi.

Olen kauan halunnut tehdä samanlaisen asian. Mutta lisätestit paristolla ja elektrodiparilla eivät saavuttaneet. Halusin tehdä täysimittaisen laitteen vedyn tuottamiseksi määrinä ilmapallon täyttämiseksi. Ennen kuin tein täysimittaisen laitteen veden elektrolyysiin kotona, päätin tarkistaa kaikki mallit.

Elektrolysaattorin yleinen kaavio näyttää tältä.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Tämä malli ei sovellu päivittäiseen käyttöön. Mutta onnistuimme testaamaan idean.

Joten päätin käyttää elektrodeissa grafiittia. Erinomainen grafiitin lähde elektrodeille on johdinautokerääjä. Päätepysäkkeissä on paljon niitä. On muistettava, että yksi elektrodeista romahtaa.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Näimme ja viimeistelimme tiedostolla. Elektrolyysin intensiteetti riippuu virran voimakkuudesta ja elektrodien pinta-alasta.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Johdot on kiinnitetty elektrodeihin. Johdot on eristettävä huolellisesti.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Elektrolysaattorimallin tapauksessa muovipullot ovat varsin sopivia. Reikiä tehdään putkien ja johtojen suojaan.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Kaikki on päällystetty tiivistysaineella.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Leikatut pullonkaulat sopivat kahden astian liittämiseen.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Ne on liitettävä yhteen ja sauma on sulatettava.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Mutterit on valmistettu pullonkorkkeista.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Reiät tehdään kahteen pulloon alaosassa. Kaikki on liitetty ja täytetty huolellisesti tiivistysaineella.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Käytämme 220 V: n kotiverkkoa jännitelähteenä. Haluan varoittaa, että tämä on melko vaarallinen lelu. Joten, jos sinulla ei ole riittäviä taitoja tai epäilet, on parempi olla toistamatta. Kotitalousverkossa meillä on vaihtovirta, elektrolyysiä varten se on suoristettava. Diodisilta on täydellinen tähän. Kuvassa oleva ei ollut tarpeeksi voimakas ja paloi nopeasti. Paras vaihtoehto oli kiinalainen MB156-diodisilta alumiinikotelossa.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Diodisilta kuumenee hyvin. Aktiivinen jäähdytys vaaditaan. Jäähdytin tietokoneen prosessorille on täydellinen. Koteloon voidaan käyttää sopivan kokoista liitäntärasiaa. Myydään sähkötuotteissa.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Diodisillan alle on asetettava useita kerroksia pahvia.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Tarvittavat reiät tehdään liitäntäkotelon kanteen.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Näin koottu yksikkö näyttää. Elektrolysaattori saa virtaa verkkovirrasta, puhallin virtaa yleisestä virtalähteestä. Ruokasoodaliuosta käytetään elektrolyyttinä. Tässä on muistettava, että mitä korkeampi liuoksen konsentraatio, sitä korkeampi reaktionopeus. Mutta samalla lämmitys on myös korkeampi. Lisäksi natriumin hajoamisreaktio katodissa vaikuttaa lämmitykseen. Tämä reaktio on eksoterminen. Tuloksena muodostuu vety ja natriumhydroksidi.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Yllä olevan kuvan laite oli erittäin kuuma. Se oli kytkettävä pois päältä ajoittain ja odotettava, kunnes se jäähtyy. Lämmitysongelma ratkaistiin osittain jäähdyttämällä elektrolyytti. Tätä varten käytin pöydän suihkulähdepumppua. Pitkä putki kulkee pullosta toiseen pumpun ja ämpäri kylmää vettä.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Tämän numeron merkitys on nykyään melko suuri johtuen siitä, että vedyn käyttöalue on erittäin laaja, eikä puhtaassa muodossaan sitä käytännössä löydy missään luonnossa. Siksi on kehitetty useita tekniikoita, jotka mahdollistavat tämän kaasun uuttamisen muista yhdisteistä kemiallisilla ja fysikaalisilla reaktioilla. Tätä käsitellään yllä olevassa artikkelissa.

Oppitunti Käytännön työ "Vedyn saaminen ja sen ominaisuuksien tutkiminen".

Oppitunti 31, luokka 8 -

Aihe:
Käytännön työ nro 4 Vedyn hankkiminen ja sen ominaisuuksien tutkiminen.
Päivämäärä ____________20

MBOU "S (K) OSH №16", kemianopettaja Berezinskaya A.A.

Tarkoitus:

  • parantaa kokeellisia taitoja - tekniikoita laboratoriolaitteiden ja aineiden kanssa työskentelyyn; kyky tarkkailla, tehdä johtopäätöksiä, laatia käytännön työn tulokset muistikirjoissa;
  • työ tulipalon, vaarallisten aineiden taitavan käsittelyn taitojen kehittämiseksi.
  • kyky laatia yhtälöitä kemiallisille reaktioille, kyky tehdä johtopäätöksiä, noudattaa turvallisuussääntöjä;
  • laajentaa opiskelijoiden näköaloja ja rakentaa kunnioitusta tieteen historiaan.
  • ideoiden kehittäminen terveellisestä elämäntavasta lohkoina: "Kemia jokapäiväisessä elämässä - turvallinen käyttäytyminen."

Korjaavat tavoitteet:

johdonmukaisen suullisen ja kirjallisen puheen korjaaminen ja kehittäminen, motorisen muistin korjaaminen ja kehittäminen, johtopäätösten kyvyn kehittäminen.

Laitteet:

  • laboratorioteline jalalla, koeputken pidike, koeputkiteline, annostelulusikka, suodatinpaperi
  • tislattu lamppu, tulitikut
  • automaattinen Kirjuškin-laite kaasujen saamiseksi, 3 koeputkea, kiteytin vedellä

Reagenssit:

sinkkirakeet, suolahappo (laimennettu), kupari (II) oksidi.

Oppitunnin tyyppi

: käytännön oppitunti (virtuaalilaboratorio)

Turvallisuussäännöt:

Työskentely väkilampun kanssa; työ lasin kanssa; Tarkasta laite vuotojen varalta.

Edistyminen:

I. Käytännön työn valmistelu.

  1. Turvallisuusohjeet, kun työskentelet kuivan polttoaineen kanssa.
  2. Tekninen tiedotus käytännön työn tekemisestä.

II. Tietopäivitys

  1. Mitä lähtöaineita käytämme vedyn saamiseksi?
  2. Onko reaktioseosta kuumennettava?
  3. Mitä on syytä tarkkailla?
  4. Mitä laitetta käytämme vedyn tuottamiseen?
  5. Mitä menetelmiä voidaan käyttää vedyn keräämiseen, miksi?

Oppaan tuntemus: opetusohjelma ________

III. Käytännön työ (videon katselu: Vedyn tuotanto.)

III. Tietojen, kykyjen, taitojen vahvistaminen.

Tee työn jälkeen johtopäätös, kirjoita kaikki tulokset muistikirjaan.

Kotitehtävät: § ________.

Käytännön työ nro 4. Vedyn tuotanto ja sen ominaisuuksien tutkiminen.

Tunnen turvallisuussäännöt

Tarkoitus:

oppia vastaanottamaan, keräämään vetyä; tutkia vedyn fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia.

Laitteet:

laboratorioteline, jossa on jalka, koeputkien pidike, koeputkien teline, annostelulusikka, suodatinpaperi, alkoholilamppu, tulitikut, automaattinen Kirjuškin-laite kaasujen saamiseksi, 3 koeputkea, kiteytin vedellä.

Reagenssit:

sinkkirakeet, suolahappo (laimennettu), kupari (II) oksidi.

Edistyminen

1. Menetelmä vedyn tuottamiseksi - aktiivisten metallien vuorovaikutus happojen kanssa.

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 + + Q - normaaleissa olosuhteissa

Huomautukset:

  • Sinkkirakeiden ja suolahapon vuorovaikutuksen reaktio etenee ensin hitaasti, sitten hyvin voimakkaasti, koeputki lämpenee
  • väritöntä kaasua poistuu kaasun poistoputkesta
  • kun saatu liuos haihdutetaan, lasilevylle jää valkoinen jauhe

2. Laitteet vedyn saamiseksi ja keräämiseksi

Kuva. Vedyn tuottamislaite on automaattinen, jonka avulla reaktio voidaan lopettaa milloin tahansa puristimella (Kirjuškinin laite).

Kaasun kerääminen veden siirtymällä on mahdollista, koska vety liukenee siihen vähän.

- siksi vety on ilmaa kevyempi

3. Vedyn havaitseminen - sen puhtauden tarkistaminen

Huomautukset:

  • kun ensimmäinen annos kaasua poltetaan, kuuluu voimakas haukku
  • kun poltetaan toinen kaasuosa, kuuluu kevyt puuvilla Kuva 5

    "P-nivusiin"

4. Vedyn ominaisuus on aktiivinen pelkistävä aine

Huomautukset:

  • jauhe muuttaa väriä mustasta kupariksi
  • koeputken seinämiin ilmestyy värittömiä nestepisaroita

Tuotos:

Yksi tapa saada vety laboratoriossa on sinkin vuorovaikutus laimennetun suolahapon kanssa, joka muodostaa suolan (sinkkikloridi) ja vedyn. Vety on väritön kaasu, hajuton, hieman veteen liukeneva, kevyempi kuin ilma, räjähtävä sekoitettuna ilman kanssa, vähentää metalleja niiden oksideista.

3

Kotitalouksien vedyn tuotanto

Elektrolysaattorin valinta

Talon elementin hankkimiseen tarvitaan erityinen laite - elektrolyysi. Tällaisille laitteille on markkinoilla monia vaihtoehtoja; laitteita tarjoavat sekä tunnetut teknologiayritykset että pienet valmistajat. Merkkituotteet ovat kalliimpia, mutta rakennuksen laatu on korkeampi.

Kodinkone on pieni ja helppo käyttää. Sen tärkeimmät yksityiskohdat ovat:

Vedynlämmityksen näkökulma Lee
Elektrolysaattori - mikä se on

  • uskonpuhdistaja;
  • puhdistusjärjestelmä;
  • polttokennot;
  • kompressorilaitteet;
  • säiliö vedyn varastointiin.

Yksinkertainen vesijohtovesi otetaan raaka-aineeksi, ja sähkö tulee tavallisesta pistorasiasta. Aurinkokäyttöiset yksiköt säästävät sähköä.

Kotivetyä käytetään lämmitys- tai ruoanlaittojärjestelmissä. Lisäksi ne rikastuttavat polttoaine-ilma-seosta auton moottoreiden tehon lisäämiseksi.

Laitteen tekeminen omin käsin

On vielä halvempaa tehdä laite itse kotona. Kuiva kenno näyttää suljetulta säiliöltä, joka koostuu kahdesta elektrodilevystä säiliössä, jossa on elektrolyyttiliuos. World Wide Web tarjoaa erilaisia ​​kokoonpanomalleja eri mallien laitteille:

  • kahdella suodattimella;
  • säiliön ylä- tai alajärjestelyllä;
  • kahdella tai kolmella venttiilillä;
  • galvanoidulla kartongilla;
  • elektrodeilla.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee
Elektrolyysilaitteen kaavio
Ei ole vaikeaa luoda yksinkertaista laitetta vedyn tuottamiseksi. Se vaatii:

  • ruostumaton teräslevy;
  • läpinäkyvä putki;
  • varusteet;
  • muoviastia (1,5 l);
  • vedensuodatin ja takaiskuventtiili.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee
Yksinkertaisen laitteen laite vedyn tuottamiseksi
Lisäksi tarvitaan erilaisia ​​laitteita: muttereita, aluslaattoja, pultteja. Ensimmäinen vaihe on leikata arkki 16 neliöosastoon, leikata kulma jokaisesta. Sen vastakkaisessa kulmassa sinun on porattava reikä levyjen pulttaamista varten. Jatkuvan virran varmistamiseksi levyt on kytkettävä plus - miinus - plus - miinus -järjestelmän mukaisesti. Nämä osat on eristetty toisistaan ​​putkella ja liitoskohdassa pultilla ja aluslevyillä (kolme kappaletta levyjen välillä). 8 levyä asetetaan plus ja miinus.

Oikein koottuina levyjen kylkiluut eivät kosketa elektrodeja. Kokoonpanot osat lasketaan muoviastiaan. Seinien kosketuskohdassa tehdään kaksi kiinnitysreikää pultilla. Asenna varoventtiili ylimääräisen kaasun poistamiseksi. Liittimet asennetaan astian kanteen ja saumat tiivistetään silikonilla.

Laitteen testaus

Testaa laitetta suorittamalla useita toimintoja:

Vedynlämmityksen näkökulma Lee
Vedyntuotantojärjestelmä

  1. Täytä nesteellä.
  2. Yhdistä kannen peittämällä putken toinen pää liittimeen.
  3. Toinen on upotettu veteen.
  4. Liitä virtalähteeseen.

Kun laite on kytketty pistorasiaan, muutaman sekunnin kuluttua elektrolyysiprosessi ja saostuminen ovat havaittavissa.

Puhtaalla vedellä ei ole hyvää sähkönjohtavuutta. Tämän indikaattorin parantamiseksi sinun on luotava elektrolyyttiliuos lisäämällä alkali- natriumhydroksidia. Se löytyy putkien puhdistusaineista, kuten mooli.

Kuinka laite toimii

Elektrolysaattori koostuu useista metallilevyistä, jotka on upotettu suljettuun astiaan tislattua vettä.
Rungossa itsessään on liittimet virtalähteen liittämiseksi, ja siellä on holkki, jonka kautta kaasua poistetaan.

Laitteen toimintaa voidaan kuvata seuraavasti: sähkövirta johdetaan tislatun veden läpi eri kenttiä sisältävien levyjen välillä (toisessa on anodi, toisessa katodi), jaetaan se hapeksi ja vedyksi.

Levyjen pinta-alasta riippuen sähkövirralla on oma voimansa, jos alue on suuri, veden läpi kulkee paljon virtaa ja vapautuu enemmän kaasua. Levyjen kytkentäkaavio on vaihtoehtoinen, ensin plus, sitten miinus ja niin edelleen.

Elektrodeja suositellaan valmistettavaksi ruostumattomasta teräksestä, joka ei reagoi veden kanssa elektrolyysin aikana. Tärkeintä on löytää korkealaatuista ruostumatonta terästä. Parempi tehdä elektrodien välinen etäisyys pieneksi, mutta siten, että kaasukuplat voivat liikkua helposti niiden välillä. On parempi tehdä kiinnittimet vastaavasta metallista elektrodeina.

Tässä suoritusmuodossa laite sisältää 16 levyä, jotka sijaitsevat 1 mm: n päässä toisistaan.

Koska levyillä on melko suuri pinta-ala ja paksuus, on mahdollista kuljettaa suuria virtauksia tällaisen laitteen läpi, mutta metalli ei kuumene. Jos mitat elektrodien kapasitanssin ilmassa, se on 1 nF, tämä sarja käyttää jopa 25 A: ta puhtaassa vedessä verkkovirrasta.

Voit kerätä vetygeneraattorin omin käsin käyttämällä ruokasäiliötä, koska sen muovi on lämmönkestävää. Sitten sinun on laskettava kaasun keräyselektrodit, joissa on hermeettisesti eristetyt liittimet, kansi ja muut liitännät, astiaan.

Jos käytät metallista valmistettua astiaa, oikosulun välttämiseksi elektrodit kiinnitetään muoviin. Kupari- ja messinkiliittimien molemmille puolille on asennettu kaksi liitintä (asennus - kiinnitys, koottaminen) kaasunpoistoa varten. Kontaktiliittimet ja liittimet on kiinnitettävä tukevasti silikonitiivisteellä.

Voit myös tehdä kaasugeneraattorin kotona. Tekniikka on yksityiskohtainen tässä:

Menetelmät vedyn tuottamiseksi

Vety on väritön ja hajuton kaasumainen alkuaine, jonka tiheys on 1/14 suhteessa ilmaan. Vapaassa tilassa se on harvinaista. Yleensä vety yhdistetään muiden kemiallisten alkuaineiden kanssa: happi, hiili.

Vedyntuotantoa teollisuuden tarpeisiin ja sähkötekniikkaa varten toteutetaan useilla menetelmillä. Suosituimmat ovat:

  • veden elektrolyysi;
  • väkevöintimenetelmä;
  • alhaisen lämpötilan kondensaatio;
  • adsorptio.


Vety voidaan eristää paitsi kaasu- tai vesiyhdisteistä. Vetyä tuotetaan altistamalla puu ja hiili korkeille lämpötiloille sekä jalostamalla biojätettä.

Atomivety energiateollisuudelle saadaan käyttämällä menetelmää, jolla molekyyliaine hajotetaan platinasta, volframista tai palladiumista valmistetulle langalle. Se kuumennetaan vetyatmosfäärissä alle 1,33 Pa: n paineessa. Vedyn saamiseksi käytetään myös radioaktiivisia elementtejä.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee
Terminen dissosiaatio

Elektrolyysimenetelmä

Yksinkertaisin ja suosituin menetelmä vedyn evoluutiossa on vesielektrolyysi. Se mahdollistaa käytännössä puhtaan vedyn tuotannon.Tämän menetelmän muita etuja pidetään:

Vedynlämmityksen näkökulma Lee
Elektrolyysivetygeneraattorin toimintaperiaate

  • raaka-aineiden saatavuus;
  • vastaanotetaan elementti paineen alaisena;
  • kyky automatisoida prosessi liikkuvien osien puuttumisen vuoksi.

Menettely nesteen jakamiseksi elektrolyysillä on päinvastainen vedyn palamisesta. Sen olemus on, että tasavirran vaikutuksesta happea ja vetyä vapautuu elektrolyytin vesiliuokseen kastettuihin elektrodeihin.

Lisäetuna pidetään teollisesti arvokkaiden sivutuotteiden tuotantoa. Siksi tarvitaan suuri määrä happea katalysoimaan energiateollisuuden teknisiä prosesseja, puhdistamaan maaperä ja vesimuodostumat ja hävittämään kotitalousjätteet. Elektrolyysin aikana saatua raskasta vettä käytetään ydinreaktorien energiatekniikassa.

Vedyn tuotanto väkevöimällä

Tämä menetelmä perustuu elementin erottamiseen sitä sisältävistä kaasuseoksista. Siten suurin osa teollisesti tuotetusta aineesta uutetaan metaanin höyryreformoinnilla. Tässä prosessissa uutettua vetyä käytetään energia-, öljynjalostus-, rakettienrakennusteollisuudessa sekä typpilannoitteiden tuotannossa. H2: n saanti suoritetaan eri tavoin:

  • lyhyt sykli;
  • kryogeeninen;
  • kalvo.

Viimeksi mainittua menetelmää pidetään tehokkaimpana ja halvempana.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Alhaisen lämpötilan kondensaatio

Tämä menetelmä H2: n saamiseksi koostuu kaasumaisten yhdisteiden voimakkaasta jäähdyttämisestä paineen alla. Seurauksena on, että ne muunnetaan kaksivaiheiseksi järjestelmäksi, joka erotetaan erottimella nestemäiseksi komponentiksi ja kaasuksi. Nestemäisiä aineita käytetään jäähdytykseen:

  • vesi;
  • nesteytetty etaani tai propaani;
  • nestemäinen ammoniakki.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Tämä menettely ei ole niin helppoa kuin miltä se kuulostaa. Hiilivetykaasujen puhdistaminen kerralla ei ole mahdollista. Osa komponenteista lähtee erotusosastosta otetun kaasun kanssa, mikä ei ole taloudellista. Ongelma voidaan ratkaista raaka-aineen syvällä jäähdytyksellä ennen erottamista. Mutta tämä vaatii paljon energiaa.

Nykyaikaisissa matalalämpöisissä lauhdutinjärjestelmissä on lisäksi demetanointi- tai deetanointipylväitä. Kaasufaasi poistetaan viimeisestä erotusvaiheesta ja neste lähetetään tislauskolonniin raaka-kaasuvirralla lämmönvaihdon jälkeen.

Adsorptiomenetelmä

Adsorboinnin aikana vedyn vapauttamiseksi käytetään adsorbentteja - kiinteitä aineita, jotka absorboivat tarvittavat kaasuseoksen komponentit. Adsorbentteina käytetään aktiivihiiltä, ​​silikaattigeeliä, zeoliitteja. Tämän prosessin suorittamiseksi käytetään erityisiä laitteita - syklisiä adsorboijia tai molekyyliseuloja. Paineistettuna tämä menetelmä voi saada talteen 85 prosenttia vetyä.

Jos verrataan adsorptiota alhaisen lämpötilan kondensaatioon, voidaan todeta, että prosessin materiaali- ja käyttökustannukset ovat pienemmät - keskimäärin 30 prosenttia. Vetyä tuotetaan adsorptiolla energiateollisuuteen ja liuottimia käyttämällä. Tämä menetelmä mahdollistaa 90 prosentin H2: n uuttamisen kaasuseoksesta ja lopullisen tuotteen saamisen vetypitoisuudella jopa 99,9%.

Vedynlämmityksen näkökulma Lee

Kattilat

Uunit

Muoviset ikkunat