שיעור 26. השגת מימן ושימוש בו


שיטות לייצור מימן בתנאים תעשייתיים

מיצוי באמצעות המרת מתאן

... מים במצב אדי, מחוממים מראש ל -1000 מעלות צלזיוס, מעורבבים עם מתאן בלחץ ובנוכחות זרז. שיטה זו מעניינת ומוכחת, יש לציין כי היא משתפרת כל הזמן: החיפוש אחר זרזים חדשים, זולים ויעילים יותר, מתבצע.

שקול את השיטה העתיקה ביותר לייצור מימן - גיזוז פחם

... בתנאי שאין גישה לאוויר וטמפרטורה של 1300 מעלות צלזיוס, פחם ואדי מים מחוממים. לפיכך, מימן נעקר מהמים, ומתקבל פחמן דו חמצני (מימן יהיה בחלקו העליון, פחמן דו חמצני, המתקבל גם כתוצאה מהתגובה, נמצא בתחתית). זו תהיה ההפרדה של תערובת הגז, הכל פשוט מאוד.

השגת מימן על ידי אלקטרוליזה של מים

נחשבת לאפשרות הפשוטה ביותר. לצורך יישומו, יש צורך לשפוך תמיסת סודה למיכל, ולהניח שם שני אלמנטים חשמליים. האחד יטען באופן חיובי (אנודה) והשני יהיה שלילי (קתודה). כאשר מפעילים זרם, מימן יעבור לקתודה וחמצן לאנודה.

השגת מימן בשיטה חמצון חלקי

... לשם כך משתמשים בסגסוגת אלומיניום וגליום. הוא ממוקם במים, מה שמוביל ליצירת מימן ואלומינה במהלך התגובה. גליום נחוץ בכדי שהתגובה תתקיים במלואה (אלמנט זה ימנע מהתחממות האלומיניום בטרם עת).

רלוונטיות שנרכשה לאחרונה שיטת שימוש בביוטכנולוגיה

: בתנאי מחסור בחמצן וגופרית, כלמידומונס מתחילים לשחרר מימן באופן אינטנסיבי. אפקט מעניין מאוד שנחקר כעת באופן פעיל.

נקודת מבט לחימום מימן לי

אל תשכח עוד שיטה ישנה ומוכחת לייצור מימן, הכוללת שימוש שונה יסודות אלקליין

ומים. באופן עקרוני, טכניקה זו ניתנת לביצוע במסגרת מעבדה בתנאי שאמצעי הבטיחות הנדרשים קיימים. לפיכך, במהלך התגובה (זה ממשיך עם חימום ועם זרזים), נוצרים תחמוצת מתכת ומימן. נותר רק לאסוף אותו.

קבל מימן על ידי אינטראקציה של מים ופחמן חד חמצני

אפשרי רק בסביבה תעשייתית. נוצרים פחמן דו חמצני ומימן, עקרון הפרדתם מתואר לעיל.

נקודת מבט לחימום מימן לי

ההמצאה כוללת את היתרונות הבאים

ניתן להשתמש ישירות במקום בחום המתקבל מחמצון גזים, ומימן וחמצן מתקבלים מסילוק אדי פסולת ומים מעובדים.

צריכת מים נמוכה בעת הפקת חשמל וחום.

פשטות הדרך.

חיסכון משמעותי באנרגיה כ הוא מושקע רק בחימום המתנע למשטר התרמי הקים.

פרודוקטיביות גבוהה של התהליך בגלל דיסוציאציה של מולקולות מים נמשכת עשיריות שנייה.

פיצוץ ובטיחות אש בשיטה, כי ביישומה, אין צורך במיכלים לאיסוף מימן וחמצן.

במהלך הפעלת המתקן מטהרים מים פעמים רבות והופכים למים מזוקקים. זה מבטל משקעים ואבנית, מה שמגדיל את חיי השירות של המתקן.

ההתקנה עשויה מפלדה רגילה; למעט דוודים עשויים פלדות עמידות בחום עם בטנה ומסוככות של קירותיהם. כלומר, אין צורך בחומרים יקרים מיוחדים.

ההמצאה יכולה למצוא יישום ב

התעשייה על ידי החלפת פחמימנים ודלק גרעיני בתחנות כוח במים זולים, נרחבים וידידותיים לסביבה, תוך שמירה על כוחם של תחנות אלה.

בעירה של מימן

מימן, אם כן, מוליד מים. מים מתקבלים בשריפת מימן - בשילוב מימן עם חמצן. כמות גדולה מאוד של אנרגיה משתחררת במהלך התגובה.

2H2 + O2 = 2H2O + Q

משמעות הדבר היא שמימן יכול לשמש כדלק. וכמו בכל דלק, יש לטפל במימן בזהירות.

אנו מקבלים מימן על ידי תגובת אבץ עם חומצה הידרוכלורית.

אנו מציתים מימן בקצה צינור יציאת הגז. בהתחלה, הלהבה כמעט ולא מורגשת (מימן לא צובע את הלהבה). בהדרגה צינור הזכוכית מתחמם והלהבה מצהיבה: תרכובות הנתרן המרכיבות את הזכוכית מצבעות את הלהבה.

תאנה. 2. בעירה של מימן

אז מימן הוא דלק. מנועי סילון יכולים לפעול על ידי מימן וחמצן. חום התגובה של בעירת מימן משמש לריתוך וחיתוך מתכות. כאשר מימן נשרף בחמצן טהור, הטמפרטורה מגיעה ל 2800 מעלות צלזיוס. להבה זו ממיסה קוורץ ורוב המתכות. חשוב שמימן יהיה דלק ידידותי לסביבה. תוצר הבעירה שלה הוא מים.

תְבִיעָה

שיטה להפקת מימן וחמצן מאדי מים

, כולל העברת קיטור זה דרך שדה חשמלי, המאופיין בכך שהם משתמשים בקיטור מים מחומם-על עם טמפרטורה
500 - 550 מעלות צלזיוס
, עבר דרך שדה חשמלי זרם ישר במתח גבוה כדי לנתק את האדים ולהפריד אותו לאטומי מימן וחמצן.

מזמן רציתי לעשות דבר דומה. אבל ניסויים נוספים עם סוללה וזוג אלקטרודות לא הגיעו. רציתי להכין מנגנון מלא לייצור מימן, בכמויות לנפח בלון. לפני שהכנתי מכשיר מן המניין לאלקטרוליזה של מים בבית, החלטתי לבדוק הכל על המודל.

התוכנית הכללית של האלקטרוליזר נראית כך.

נקודת מבט לחימום מימן לי

דגם זה אינו מתאים לשימוש יומיומי מלא. אבל הצלחנו לבדוק את הרעיון.

אז החלטתי להשתמש בגרפיט לאלקטרודות. מקור מצוין של גרפיט לאלקטרודות הוא אספן אוטובוס העגלות. יש הרבה כאלה ששוכבים בתחנות הקצה. צריך לזכור שאחת האלקטרודות תתמוטט.

נקודת מבט לחימום מימן לי

ראינו ושינו עם קובץ. עוצמת האלקטרוליזה תלויה בעוצמת הזרם ובאזור האלקטרודות.

נקודת מבט לחימום מימן לי

חוטים מחוברים לאלקטרודות. על החוטים להיות מבודדים בקפידה.

נקודת מבט לחימום מימן לי

במקרה של דגם התא האלקטרוליטי, בקבוקי פלסטיק מתאימים למדי. חורים עשויים בכיסוי עבור צינורות וחוטים.

נקודת מבט לחימום מימן לי

הכל מצופה היטב בחומר איטום.

נקודת מבט לחימום מימן לי

צווארי בקבוקים חתוכים מתאימים לחיבור שני מיכלים.

נקודת מבט לחימום מימן לי

צריך לחבר אותם יחד ולהמוסס את התפר.

נקודת מבט לחימום מימן לי

האגוזים עשויים מכסי בקבוק.

נקודת מבט לחימום מימן לי

חורים עשויים בשני בקבוקים בתחתית. הכל מחובר ומלא בקפידה בחומר איטום.

נקודת מבט לחימום מימן לי

נשתמש ברשת ביתית של 220 וולט כמקור מתח. אני רוצה להזהיר אותך שמדובר בצעצוע מסוכן למדי. לכן, אם אין לך כישורים מספיקים או שיש לך ספקות, עדיף שלא לחזור על כך. ברשת הביתית יש לנו זרם חילופין, לצורך אלקטרוליזה יש ליישר אותו. גשר דיודה מושלם לכך. זה שבתצלום לא היה מספיק חזק ונשרף במהירות. האפשרות הטובה ביותר הייתה גשר הדיודות MB156 הסיני במארז אלומיניום.

נקודת מבט לחימום מימן לי

גשר הדיודה מתחמם מאוד. יידרש קירור פעיל. מצנן למעבד מחשב מושלם. אתה יכול להשתמש בתיבת צומת מתאימה למתחם. נמכר במוצרי חשמל.

נקודת מבט לחימום מימן לי

יש להציב כמה שכבות קרטון מתחת לגשר הדיודה.

נקודת מבט לחימום מימן לי

החורים הדרושים מיוצרים בכיסוי של תיבת הצומת.

נקודת מבט לחימום מימן לי

כך נראית היחידה המורכבת. האלקטרוליזר מופעל מהחשמל, המאוורר מופעל על ידי מקור כוח אוניברסלי. תמיסת סודה לשתייה משמשת כאלקטרוליט. כאן יש לזכור שככל שריכוז התמיסה גבוה יותר כך קצב התגובה גבוה יותר. אך יחד עם זאת, גם החימום גבוה יותר. יתר על כן, תגובת הפירוק של הנתרן בקתודה תתרום לחימום. תגובה זו היא אקסותרמית. כתוצאה, ייווצר מימן ונתרן הידרוקסיד.

נקודת מבט לחימום מימן לי

המכשיר בתמונה למעלה היה חם מאוד. היה צריך לכבות אותו מעת לעת ולהמתין עד שיתקרר. בעיית החימום נפתרה חלקית על ידי קירור האלקטרוליט. לשם כך השתמשתי במשאבת מזרקה על השולחן. צינור ארוך עובר מבקבוק אחד למשנהו דרך משאבה ודלי מים קרים.

נקודת מבט לחימום מימן לי

הרלוונטיות של נושא זה כיום גבוהה למדי בשל העובדה שתחום השימוש במימן הוא נרחב ביותר, ובצורתו הטהורה הוא כמעט ולא נמצא בשום מקום בטבע. לכן פותחו כמה טכניקות המאפשרות הפקת גז זה מתרכובות אחרות באמצעות תגובות כימיות ופיזיקליות. זה נדון במאמר לעיל.

שיעור עבודה מעשית "השגת מימן ולימוד תכונותיו."

שיעור 31 כיתה ח -

נושא:
עבודה מעשית מס '4 השגת מימן ולימוד תכונותיו.
תאריך ____________20

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

מַטָרָה:

  • שיפור מיומנויות הניסוי - טכניקות לעבודה עם ציוד מעבדה וחומרים; היכולת להתבונן, להסיק מסקנות, להסיק את תוצאות העבודה המעשית במחברות;
  • לעבוד על פיתוח מיומנויות בטיפול מיומן באש, חומרים מסוכנים.
  • היכולת לערוך משוואות של תגובות כימיות, היכולת להסיק מסקנות, לעקוב אחר כללי הבטיחות;
  • הרחבת אופקי התלמידים, בניית כבוד להיסטוריה של המדע.
  • פיתוח רעיונות לגבי אורח חיים בריא בלוקים: "כימיה בחיי היומיום - התנהגות בטוחה."

יעדים מתקנים:

תיקון ופיתוח של דיבור קוהרנטי בעל פה ובכתב, תיקון ופיתוח של זיכרון מוטורי, פיתוח יכולת להסיק מסקנות.

צִיוּד:

  • מתלה מעבדה עם כף רגל, מחזיק מבחנה, מתלה מבחנה, כף מינון, נייר סינון
  • מנורת רוח, גפרורים
  • מכשיר Kiryushkin אוטומטי להשגת גזים, 3 מבחנות, מגבש עם מים

ריאגנטים:

גרגירי אבץ, חומצה הידרוכלורית (מדוללת), תחמוצת נחושת (II).

סוג השיעור

: שיעור מעשי (מעבדה וירטואלית)

הוראות בטיחות:

עבודה עם מנורת רוח; לעבוד עם זכוכית; בדיקת דליפות במכשיר.

התקדמות:

I. הכנה לעבודה מעשית.

  1. תדרוך בטיחות בעבודה עם דלק יבש.
  2. תדרוך טכני כיצד לבצע עבודה מעשית.

II. עדכון ידע

  1. באילו חומרי מוצא נשתמש בכדי להשיג מימן?
  2. האם צריך לחמם את תערובת התגובה?
  3. מה לחפש בעת הקלטת תצפיות?
  4. באיזה מכשיר נשתמש לייצור מימן?
  5. באילו שיטות ניתן להשתמש כדי לאסוף מימן, מדוע?

היכרות עם ההוראות: דף הדרכה ________

III. עבודה מעשית (צפייה בסרטון: ייצור מימן).

III. איחוד ידע, יכולות, כישורים.

לאחר ביצוע העבודה, הסיקו מסקנה, רשמו את כל התוצאות במחברת.

שיעורי בית: § ________.

עבודה מעשית מס '4. ייצור מימן וחקר תכונותיו.

אני מכיר את כללי הבטיחות

מַטָרָה:

ללמוד לקבל, לאסוף מימן; ללמוד את התכונות הפיזיקליות והכימיות של מימן.

צִיוּד:

מתלה מעבדה עם כף רגל, מחזיק למבחנות, מתלה למבחנות, כף מינון, נייר סינון, מנורת אלכוהול, גפרורים, מכשיר קירושקין אוטומטי להשגת גזים, 3 מבחנות, מגבש עם מים.

ריאגנטים:

גרגירי אבץ, חומצה הידרוכלורית (מדוללת), תחמוצת נחושת (II).

התקדמות

1. שיטת ייצור מימן - אינטראקציה של מתכות פעילות עם חומצות.

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑ + Q - בתנאים רגילים

תצפיות:

  • תגובת האינטראקציה של גרגירי אבץ עם חומצה הידרוכלורית מתנהלת לאט בהתחלה, ואז באלימות רבה, המבחנה מתחממת
  • גז חסר צבע בורח מצינור יציאת הגז
  • כאשר התמיסה המתקבלת מתאדה, נותרה אבקה לבנה על לוח הזכוכית

2. מכשירים להשגת ואיסוף מימן

תאנה. המכשיר לייצור מימן הוא אוטומטי, המאפשר לעצור את התגובה בכל עת באמצעות מהדק (המכשיר של קירושקין).

איסוף גז על ידי תזוזת מים אפשרי בגלל מימן מסיס בו מעט.

לכן מימן קל יותר מאוויר

3. איתור מימן - בדיקת טוהר

תצפיות:

  • כאשר חלק הגז הראשון נשרף, נשמע קול נביחות חד
  • כששורפים את החלק השני של הגז, נשמעת כותנה קלה איור 5

    "מפשעה"

4. המאפיין של מימן הוא חומר הפחתה פעיל

תצפיות:

  • האבקה משנה צבע משחור לנחושת
  • טיפות נוזל חסרות צבע מופיעות על קירות המבחנה

תְפוּקָה:

אחת הדרכים להשגת מימן במעבדה היא האינטראקציה של אבץ עם חומצה הידרוכלורית מדוללת, היוצרת מלח (אבץ כלורי) ומימן. מימן הוא גז חסר צבע, חסר ריח, מסיס מעט במים, קל יותר מאוויר, נפץ כאשר מערבבים אותו עם אוויר, מפחית מתכות מתחמוצותיהם.

3

ייצור מימן ביתי

בחירת אלקטרוליזר

כדי להשיג אלמנט של הבית, אתה צריך מכשיר מיוחד - אלקטרוליזר. ישנן אפשרויות רבות לציוד כזה בשוק, מכשירים מוצעים על ידי תאגידי טכנולוגיה ידועים ויצרנים קטנים. יחידות ממותגות יקרות יותר, אך איכות הבנייה גבוהה יותר.

המכשיר הביתי קטן ונוח לשימוש. הפרטים העיקריים שלה הם:

נקודת מבט לחימום מימן לי
אלקטרוליזר - מה זה

  • מְתַקֵן;
  • מערכת ניקוי;
  • תאי דלק;
  • ציוד מדחס;
  • מיכל לאחסון מימן.

מי ברז פשוטים נלקחים כחומר גלם, והחשמל מגיע משקע רגיל. יחידות המונעות על ידי שמש חוסכות בחשמל.

מימן ביתי משמש במערכות חימום או בישול. וגם הם מעשירים את תערובת הדלק-אוויר במטרה להגביר את כוחם של מנועי המכונית.

מכין מנגנון במו ידיך

אפילו יותר זול להכין את המכשיר לבד בבית. תא יבש נראה כמו מיכל אטום, המורכב משתי לוחות אלקטרודה במיכל עם תמיסה אלקטרוליטית. האינטרנט מציע מגוון של תוכניות הרכבה למכשירים מדגמים שונים:

  • עם שני פילטרים;
  • עם סידור עליון או תחתון של המכולה;
  • עם שניים או שלושה שסתומים;
  • עם לוח מגולוון;
  • על האלקטרודות.

נקודת מבט לחימום מימן לי
תרשים מכשיר אלקטרוליזה
לא קשה ליצור מכשיר פשוט לייצור מימן. זה ידרוש:

  • יריעות נירוסטה;
  • צינור שקוף;
  • אביזרים;
  • מיכל פלסטיק (1.5 ליטר);
  • מסנן מים ושסתום שאינו חוזר.

נקודת מבט לחימום מימן לי
המכשיר של מכשיר פשוט לייצור מימן
בנוסף, יהיה צורך בחומרה שונות: אגוזים, מנקי, ברגים. השלב הראשון הוא חיתוך הסדין ל -16 תאים רבועים, חתך פינה מכל אחד מהם. בפינה הנגדית ממנו נדרש לקדוח חור לבריחת הלוחות. כדי להבטיח זרם קבוע, על הלוחות להיות מחוברים בהתאם לתכנית הפלוס - מינוס - פלוס - מינוס. חלקים אלה מבודדים זה מזה בעזרת צינור, ובחיבור באמצעות בורג ומכונות כביסה (שלוש חלקים בין הלוחות). 8 צלחות מונחות על פלוס ומינוס.

כאשר הם מורכבים כראוי, צלעות הצלחות לא ייגעו באלקטרודות. החלקים המורכבים מונמכים למיכל פלסטיק. בנקודה שבה הקירות נוגעים, שני חורי הרכבה מיוצרים עם ברגים. התקן שסתום בטיחות להסרת עודפי גז. אביזרים מותקנים במכסה המיכל והתפרים אטומים בסיליקון.

בדיקת המנגנון

כדי לבדוק את המכשיר, בצע מספר פעולות:

נקודת מבט לחימום מימן לי
תוכנית ייצור מימן

  1. ממלאים בנוזל.
  2. מכסים במכסה, חברו קצה אחד של הצינור לחיבור.
  3. השנייה טובלת במים.
  4. התחבר למקור חשמל.

לאחר חיבור המכשיר לשקע, לאחר מספר שניות, ניתן יהיה להבחין בתהליך האלקטרוליזה ובמשקעים.

למים טהורים אין מוליכות חשמלית טובה. כדי לשפר אינדיקטור זה, עליך ליצור פתרון אלקטרוליטי על ידי הוספת אלקלי - נתרן הידרוקסיד. הוא נמצא בתרכובות לניקוי צינורות כמו השומה.

איך המכשיר עובד

האלקטרוליזר מורכב מכמה לוחות מתכת הטבולים במיכל אטום עם מים מזוקקים.
לגוף עצמו יש מסופים לחיבור מקור החשמל ויש תותב שדרכו מוזרם גז.

ניתן לתאר את פעולת המכשיר באופן הבא: זרם חשמלי מועבר דרך מים מזוקקים בין לוחות עם שדות שונים (לאחד יש אנודה, לשני יש קתודה), מפצל אותו לחמצן ומימן.

בהתאם לאזור הלוחות, לזרם החשמלי יש כוח משלו, אם השטח גדול, אז הרבה זרם עובר במים ומשתחרר יותר גז. דיאגרמת החיבור של הלוחות היא חלופית, תחילה פלוס, ואז מינוס וכן הלאה.

את האלקטרודות מומלץ לעשות מפלדת אל-חלד, שאינה מגיבה עם מים בתהליך האלקטרוליזה. העיקר למצוא נירוסטה איכותית. עדיף להקטין את המרחק בין האלקטרודות, אך כדי שבועות הגז יוכלו לנוע ביניהן בקלות. עדיף לייצר מחברים מהמתכת המתאימה לאלקטרודות.

בהתגלמות זו, המכשיר כולל 16 לוחות, הם ממוקמים בטווח של 1 מ"מ אחד מהשני.

בשל העובדה שלצלחות יש שטח פנים ועובי גדול למדי, ניתן יהיה להעביר זרמים גבוהים דרך מכשיר כזה, אך המתכת לא תחמם. אם נמדוד את הקיבול של האלקטרודות באוויר, אז זה יהיה 1nF, סט זה משתמש עד 25A במים רגילים מהחשמל.

כדי לאסוף מחולל מימן במו ידיך, אתה יכול להשתמש במיכל מזון מכיוון שהפלסטיק שלו עמיד בחום. אז אתה צריך להוריד את אלקטרודות איסוף הגז עם מחברים מבודדים הרמטית, כיסוי וחיבורים אחרים למיכל.

אם אתה משתמש במיכל העשוי ממתכת, על מנת להימנע מקצר חשמלי, האלקטרודות מחוברות לפלסטיק. משני צידי אביזרי הנחושת והפליז מותקנים שני מחברים (התאמה - הרכבה, הרכבה) להפקת גז. מחברים ואביזרי מגע חייבים להיות קבועים היטב באמצעות איטום סיליקון.

אתה יכול גם להכין גנרטור גז בבית. הטכניקה מפורטת כאן:

שיטות לייצור מימן

מימן הוא יסוד גזי חסר צבע וריח עם צפיפות של 1/14 יחסית לאוויר. במצב חופשי, זה נדיר. בדרך כלל מימן משולב עם יסודות כימיים אחרים: חמצן, פחמן.

ייצור מימן לצרכים תעשייתיים והנדסת חשמל מתבצע בכמה שיטות. הפופולריים ביותר הם:

  • אלקטרוליזה של מים;
  • שיטת ריכוז;
  • עיבוי בטמפרטורה נמוכה;
  • סְפִיחָה.


ניתן לבודד מימן לא רק מתרכובות גזיות או מים. מימן מיוצר על ידי חשיפת עץ ופחם לטמפרטורות גבוהות, כמו גם על ידי עיבוד פסולת ביולוגית.

מימן אטומי להנדסת חשמל מתקבל בשיטת ניתוק תרמי של חומר מולקולרי על חוט עשוי פלטינה, טונגסטן או פלדיום. הוא מחומם באטמוספירת מימן בלחץ של פחות מ- 1.33 אבא. וגם אלמנטים רדיואקטיביים משמשים להשגת מימן.

נקודת מבט לחימום מימן לי
דיסוציאציה תרמית

שיטת אלקטרוליזה

השיטה הפשוטה והפופולארית ביותר להתפתחות מימן היא אלקטרוליזת מים. זה מאפשר ייצור של מימן טהור כמעט.יתרונות נוספים של שיטה זו הם:

נקודת מבט לחימום מימן לי
עקרון הפעולה של מחולל המימן אלקטרוליזה

  • זמינות של חומרי גלם;
  • קבלת אלמנט בלחץ;
  • היכולת להפוך את התהליך לאוטומטי בגלל היעדר חלקים נעים.

הליך פיצול הנוזל באמצעות אלקטרוליזה הוא הפוך מהבערה של מימן. המהות שלה היא שתחת השפעת זרם ישר, חמצן ומימן משתחררים על האלקטרודות הטבולות בתמיסת אלקטרוליטים מימית.

יתרון נוסף נחשב לייצור תוצרי לוואי בעלי ערך תעשייתי. לפיכך, יש צורך בכמות גדולה של חמצן כדי לזרז תהליכים טכנולוגיים בתחום האנרגיה, לנקות את אדמות המים ואת סילוק הפסולת הביתית. מים כבדים המתקבלים במהלך אלקטרוליזה משמשים להנדסת חשמל בכורים גרעיניים.

ייצור מימן לפי ריכוז

שיטה זו מבוססת על הפרדת אלמנט מתערובות גז המכילות אותו. לכן, החלק הגדול ביותר של החומר המיוצר בכמויות תעשייתיות מופק באמצעות רפורמות קיטור של מתאן. מימן המופק בתהליך זה משמש בתעשיות אנרגיה, זיקוק נפט, בניית רקטות וכן לייצור דשני חנקן. תהליך השגת H2 מתבצע בדרכים שונות:

  • מחזור קצר;
  • קריוגני;
  • קְרוּם.

השיטה האחרונה נחשבת ליעילה ביותר ופחות יקרה.

נקודת מבט לחימום מימן לי

עיבוי בטמפרטורה נמוכה

שיטה זו להשגת H2 מורכבת מקירור חזק של תרכובות גזיות בלחץ. כתוצאה מכך הם הופכים למערכת דו-פאזית, המופרדת לאחר מכן על ידי מפריד לרכיב נוזלי וגז. מדיה נוזלית משמשת לקירור:

  • מים;
  • אתאן או פרופאן נוזלי;
  • אמוניה נוזלית.

נקודת מבט לחימום מימן לי

הליך זה לא קל כמו שזה נשמע. לא ניתן יהיה להפריד בבת אחת בין גזי פחמימנים. חלק מהרכיבים ייצאו עם גז שנלקח מתא ההפרדה, שאינו חסכוני. ניתן לפתור את הבעיה על ידי קירור עמוק של חומר הגלם לפני ההפרדה. אבל זה דורש הרבה אנרגיה.

במערכות מעבים מודרניות בטמפרטורה נמוכה, מוצעים בנוסף עמודות דה-דה-דה-דה-דה-דה-דה-ניזול. שלב הגז מוסר משלב ההפרדה האחרון, והנוזל נשלח לעמוד התיקון עם זרם הגז הגולמי לאחר החלפת חום.

שיטת ספיחה

במהלך הספיחה, לשחרור מימן, משתמשים בספחים - מוצקים הסופגים את הרכיבים הדרושים בתערובת הגז. פחמן פעיל, ג'ל סיליקט, זאוליטים משמשים כנספחים. לשם ביצוע תהליך זה משתמשים במכשירים מיוחדים - סופחים מחזוריים או מסננות מולקולריות. כאשר היא מיושמת בלחץ, שיטה זו יכולה להחזיר 85% מימן.

אם נשווה ספיחה עם עיבוי בטמפרטורה נמוכה, נוכל לציין עלות חומר ותפעול נמוכים יותר של התהליך - בממוצע, ב -30 אחוזים. מימן מיוצר על ידי ספיחה לצורך הנדסת חשמל ותוך שימוש בממיסים. שיטה זו מאפשרת חילוץ של 90 אחוז H2 מתערובת הגז וקבלת המוצר הסופי בריכוז מימן של עד 99.9%.

נקודת מבט לחימום מימן לי

דוודים

תנורים

חלונות פלסטיק