26. nodarbība. Ūdeņraža iegūšana un tā izmantošana

Metodes ūdeņraža ražošanai rūpnieciskos apstākļos

Ekstrakcija ar metāna konversiju

... Ūdens tvaika stāvoklī, kas ir uzkarsēts līdz 1000 grādiem pēc Celsija, zem spiediena un katalizatora klātbūtnē sajauc ar metānu. Šī metode ir interesanta un pierādīta, jāatzīmē arī tas, ka tā tiek pastāvīgi pilnveidota: notiek jaunu lētāku un efektīvāku katalizatoru meklēšana.

Apsveriet senāko ūdeņraža ražošanas metodi - ogļu gazifikācija

... Ja nav gaisa piekļuves un temperatūra ir 1300 grādi pēc Celsija, ogles un ūdens tvaiki tiek uzkarsēti. Tādējādi ūdeņradis tiek izspiests no ūdens, un tiek iegūts oglekļa dioksīds (ūdeņradis būs augšpusē, oglekļa dioksīds, kas iegūts arī reakcijas rezultātā, atrodas apakšā). Tā būs gāzes maisījuma atdalīšana, viss ir ļoti vienkārši.

Ūdeņraža iegūšana ar ūdens elektrolīze

tiek uzskatīts par vienkāršāko variantu. Lai to īstenotu, traukā ir nepieciešams ielej sodas šķīdumu, kā arī tur ievietot divus elektriskos elementus. Vienu uzlādēs pozitīvi (anodu), bet otru negatīvi (katodu). Kad tiek lietota strāva, ūdeņradis nonāks katodā un skābeklis - anodā.

Ūdeņraža iegūšana ar metodi daļēja oksidēšanās

... Šim nolūkam tiek izmantots alumīnija un gallija sakausējums. To ievieto ūdenī, kas reakcijas laikā izraisa ūdeņraža un alumīnija oksīda veidošanos. Gallijs ir nepieciešams, lai reakcija notiktu pilnībā (šis elements novērsīs alumīnija priekšlaicīgu oksidēšanos).

Nesen iegūta atbilstība biotehnoloģijas izmantošanas metode

: skābekļa un sēra trūkuma gadījumā hlamidomonas sāk intensīvi izdalīt ūdeņradi. Ļoti interesants efekts, kas tagad tiek aktīvi pētīts.

Neaizmirstiet par citu vecu, pārbaudītu ūdeņraža ražošanas metodi, kas sastāv no dažādu sārmaini elementi

un ūdens. Principā šī metode ir iespējama laboratorijas apstākļos ar nepieciešamajiem drošības pasākumiem. Tādējādi reakcijas gaitā (tā notiek karsējot un ar katalizatoriem) veidojas metāla oksīds un ūdeņradis. Atliek tikai to savākt.

Iegūstiet ūdeņradi ūdens un oglekļa monoksīda mijiedarbība

iespējams tikai rūpnieciskā vidē. Tiek veidots oglekļa dioksīds un ūdeņradis, to atdalīšanas princips ir aprakstīts iepriekš.

Izgudrojumam ir šādas priekšrocības

Gāzi oksidējot iegūto siltumu var izmantot tieši uz vietas, un ūdeņradi un skābekli iegūst, iznīcinot tvaika atkritumus un procesu ūdeni.

Zems ūdens patēriņš, ražojot elektrību un siltumu.

Ceļa vienkāršība.

Ievērojams enerģijas ietaupījums tas tiek iztērēts tikai startera iesildīšanai līdz noteiktajam termiskajam režīmam.

Augsta procesa produktivitāte, jo ūdens molekulu disociācija ilgst sekundes desmitdaļas.

Metodes eksplozija un ugunsdrošība, jo tā īstenošanā nav nepieciešami konteineri ūdeņraža un skābekļa savākšanai.

Iekārtas darbības laikā ūdens tiek atkārtoti attīrīts, pārveidojot to par destilētu ūdeni. Tas novērš nogulsnes un kaļķakmeni, kas palielina iekārtas kalpošanas laiku.

Instalācija ir izgatavota no parastā tērauda; izņemot katlus, kas izgatavoti no karstumizturīga tērauda ar sienu oderējumu un ekranējumu. Tas ir, nav nepieciešami īpaši dārgi materiāli.

Izgudrojumu var atrast lietojumprogrammā

rūpniecībā, aizstājot ogļūdeņražu un kodoldegvielu elektrostacijās ar lētu, plaši izplatītu un videi draudzīgu ūdeni, vienlaikus saglabājot šo spēkstaciju jaudu.

Ūdeņraža sadegšana

Tāpēc ūdeņradis rada ūdeni. Ūdeni iegūst, sadedzinot ūdeņradi - savienojot ūdeņradi ar skābekli. Reakcijas laikā izdalās ļoti liels enerģijas daudzums.

2H2 + O2 = 2H2O + Q

Tas nozīmē, ka ūdeņradi var izmantot kā degvielu. Tāpat kā ar jebkuru degvielu, ar ūdeņradi jārīkojas uzmanīgi.

Ūdeņradi iegūstam, cinkam reaģējot ar sālsskābi.

Mēs aizdedzinām ūdeņradi gāzes izplūdes caurules galā. Sākumā liesma ir tikko pamanāma (ūdeņradis liesmu nekrāso). Stikla caurule pamazām kļūst karsta un liesma kļūst dzeltena: nātrija savienojumi, kas veido stiklu, krāso liesmu.

Att. 2. Ūdeņraža sadegšana

Tātad ūdeņradis ir degviela. Reaktīvie dzinēji var darboties ar ūdeņradi un skābekli. Ūdeņraža sadegšanas reakcijas siltumu izmanto metālu metināšanai un griešanai. Kad ūdeņradis sadedzina tīrā skābeklī, temperatūra sasniedz 2800 ° C. Šī liesma izkausē kvarcu un lielāko daļu metālu. Ir svarīgi, lai ūdeņradis būtu videi draudzīga degviela. tā sadegšanas produkts ir ūdens.

PRASĪBA

Metode ūdeņraža un skābekļa iegūšanai no ūdens tvaikiem

, ieskaitot šī tvaika izlaišanu caur elektrisko lauku, kas raksturīgs ar to, ka izmanto pārkarsētu ūdens tvaiku ar temperatūru
500 - 550 o C
, iziet cauri augstsprieguma līdzstrāvas elektriskajam laukam, lai sadalītu tvaikus un sadalītu tos ūdeņraža un skābekļa atomos.

Es jau sen gribēju darīt līdzīgu lietu. Bet tālākie eksperimenti ar akumulatoru un elektrodu pāri nesasniedza. Es gribēju izgatavot pilnvērtīgu aparātu ūdeņraža ražošanai tādā daudzumā, lai piepūstu balonu. Pirms mājās gatavoju pilnvērtīgu aparātu ūdens elektrolīzei, es nolēmu visu pārbaudīt modelī.

Elektrolizatora vispārējā shēma izskatās šādi.

Šis modelis nav piemērots pilnīgai ikdienas lietošanai. Bet mums izdevās ideju pārbaudīt.

Tāpēc es nolēmu elektrodiem izmantot grafītu. Lielisks elektrodu grafīta avots ir ratiņu kopņu savācējs. Tās ir daudz, kas guļ galapunktos. Jāatceras, ka viens no elektrodiem sabruks.

Mēs redzējām un pabeidzām ar failu. Elektrolīzes intensitāte ir atkarīga no strāvas stipruma un elektrodu laukuma.

Elektrodiem ir piestiprināti vadi. Vadiem jābūt rūpīgi izolētiem.

Elektrolītisko šūnu modeļa gadījumā plastmasas pudeles ir diezgan piemērotas. Cauruļu un vadu pārsegā ir izveidoti caurumi.

Viss ir kārtīgi pārklāts ar hermētiķi.

Nogrieztas pudeles kakli ir piemēroti divu konteineru savienošanai.

Tie jāsavieno kopā, un šuvei jābūt izkausētai.

Uzgriežņi ir izgatavoti no pudeles vāciņiem.

Caurumi tiek izgatavoti divās pudelēs apakšā. Viss ir savienots un rūpīgi piepildīts ar hermētiķi.

Mēs izmantosim 220 V mājsaimniecības tīklu kā sprieguma avotu. Es gribu jūs brīdināt, ka šī ir diezgan bīstama rotaļlieta. Tātad, ja jums nav pietiekamu prasmju vai ir šaubas, tad labāk neatkārtot. Mājsaimniecības tīklā mums ir maiņstrāva, elektrolīzei tā ir jāiztaisno. Diodes tilts tam ir lieliski piemērots. Fotoattēlā redzamais nebija pietiekami jaudīgs un ātri izdega. Labākais variants bija Ķīnas MB156 diodes tilts alumīnija korpusā.

Diodes tilts kļūst ļoti karsts. Būs nepieciešama aktīva dzesēšana. Datorprocesora dzesētājs ir ideāls. Korpusam var izmantot piemērota izmēra sadales kārbu. Pārdots elektroprecēs.

Zem diodes tilta jānovieto vairāki kartona slāņi.

Sadales kārbas vāciņā ir izveidotas nepieciešamās atveres.

Šādi izskatās samontētā vienība. Elektrolizatoru darbina no elektrotīkla, ventilatoru - universāls barošanas avots. Cepamās soda šķīdumu izmanto kā elektrolītu. Šeit jāatceras, ka jo lielāka ir šķīduma koncentrācija, jo lielāks ir reakcijas ātrums. Bet apkure ir arī augstāka. Turklāt nātrija sadalīšanās reakcija katodā veicinās sildīšanu. Šī reakcija ir eksotermiska. Tā rezultātā veidosies ūdeņradis un nātrija hidroksīds.

Augšējā fotoattēlā redzamā ierīce bija ļoti karsta. Tas bija periodiski jāizslēdz un jāgaida, līdz tas atdziest. Apkures problēma tika daļēji atrisināta, atdzesējot elektrolītu. Šim nolūkam es izmantoju galda strūklakas sūkni. Caur sūkni un spaini auksta ūdens no vienas pudeles otrā iet gara caurule.

Šī jautājuma aktualitāte mūsdienās ir diezgan liela, jo ūdeņraža izmantošanas joma ir ārkārtīgi plaša, un tīrā veidā tā praktiski nav sastopama dabā. Tāpēc ir izstrādātas vairākas metodes, kas ļauj šo gāzi ekstrahēt no citiem savienojumiem ķīmisko un fizikālo reakciju ceļā. Tas ir apspriests iepriekš rakstā.

Nodarbība Praktiskais darbs "Ūdeņraža iegūšana un tā īpašību izpēte".

31. nodarbība, 8. klase -

Temats:
Praktiskais darbs Nr. 4 Ūdeņraža iegūšana un tā īpašību izpēte.
Datums ____________20

MBOU "S (K) DDVA №16", ķīmijas skolotāja Berezinskaja A.A.

Mērķis:

• pilnveidot eksperimenta iemaņas - paņēmienus darbam ar laboratorijas aprīkojumu un vielām; prasme novērot, izdarīt secinājumus, sastādīt praktiskā darba rezultātus burtnīcās;
• darbs pie prasmju attīstīšanas prasmīgā uguns, bīstamo vielu apsaimniekošanā.
• prasme sastādīt ķīmisko reakciju vienādojumus, prasme izdarīt secinājumus, ievērot drošības noteikumus;
• paplašinot studentu redzesloku, veidojot cieņu pret zinātnes vēsturi.
• ideju izstrāde par veselīgu dzīvesveidu blokos: "Ķīmija ikdienas dzīvē - droša uzvedība."

Korektīvie mērķi:

sakarīgas mutiskas un rakstiskas runas korekcija un attīstība, kustīgās atmiņas korekcija un attīstība, spēja izdarīt secinājumus.

Aprīkojums:

• laboratorijas plaukts ar kāju, mēģenes turētājs, mēģenes plaukts, dozēšanas karote, filtrpapīrs
• spirta lampa, sērkociņi
• automātiska Kirjuškina ierīce gāzu iegūšanai, 3 mēģenes, kristalizators ar ūdeni

Reaģenti:

cinka granulas, atšķaidīta sālsskābe, vara (II) oksīds.

Nodarbības veids

: praktiskā nodarbība (virtuālā laboratorija)

Drošības noteikumi:

Darbs ar spirta lampu; darbs ar stiklu; Pārbaudiet, vai ierīcē nav noplūdes.

Progress:

I. Sagatavošanās praktiskajam darbam.

1. Drošības instruktāža, strādājot ar sausu degvielu.
2. Tehniskā instruktāža par praktiskā darba veikšanu.

II. Zināšanu atjaunināšana

1. Kādus izejmateriālus izmantosim ūdeņraža iegūšanai?
2. Vai reakcijas maisījums ir jāuzsilda?
3. Ko meklēt, reģistrējot novērojumus?
4. Kādu ierīci izmantosim ūdeņraža ražošanai?
5. Kādas metodes var izmantot ūdeņraža savākšanai, kāpēc?

Iepazīšanās ar instrukciju: apmācības lapa ________

III. Praktiskais darbs (video skatīšanās: ūdeņraža ražošana.)

III. Zināšanu, spēju, prasmju nostiprināšana.

Pēc darba veikšanas izdariet secinājumu, pierakstiet visus rezultātus piezīmju grāmatiņā.

Mājasdarbs: § ________.

Praktiskais darbs Nr. 4. Ūdeņraža ražošana un tā īpašību izpēte.

Esmu iepazinies ar drošības noteikumiem

Mērķis:

iemācīties saņemt, savākt ūdeņradi; pētīt ūdeņraža fizikālās un ķīmiskās īpašības.

Aprīkojums:

laboratorijas plaukts ar kāju, turētājs mēģenēm, statīvs mēģenēm, dozēšanas karote, filtrpapīrs, spirta spuldze, sērkociņi, automātiska Kirjuškina ierīce gāzu iegūšanai, 3 mēģenes, kristalizators ar ūdeni.

Reaģenti:

cinka granulas, atšķaidīta sālsskābe, vara (II) oksīds.

Progress

1. Ūdeņraža iegūšanas metode - aktīvo metālu mijiedarbība ar skābēm.

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑ + Q - normālos apstākļos

Novērojumi:

• cinka granulu mijiedarbības reakcija ar sālsskābi vispirms norit lēni, pēc tam ļoti spēcīgi, mēģene uzsilst
• no gāzes izplūdes caurules izplūst bezkrāsaina gāze
• iztvaicējot iegūto šķīdumu, uz stikla plāksnes paliek balts pulveris

2. ierīces ūdeņraža iegūšanai un savākšanai

Att. Ierīce ūdeņraža ražošanai ir automātiska, kas ļauj jebkurā brīdī apturēt reakciju, izmantojot skavu (Kirjuškina ierīce).

Gāzes savākšana ar ūdens izspiešanu ir iespējama, jo ūdeņradis tajā nedaudz šķīst.

- tāpēc ūdeņradis ir vieglāks par gaisu

3. Ūdeņraža noteikšana - tā tīrības pārbaude

Novērojumi:

• sadedzinot pirmo gāzes daļu, atskan asa riešanas skaņa
• sadedzinot otro gāzes daļu, atskan gaiša kokvilna 5. attēls

  "P-cirksnis"

4. Ūdeņraža īpašība ir aktīvs reducētājs

Novērojumi:

• pulveris maina krāsu no melnas uz varu
• uz mēģenes sieniņām parādās bezkrāsaini šķidruma pilieni

Izeja:

Viens no veidiem, kā laboratorijā iegūt ūdeņradi, ir cinka mijiedarbība ar atšķaidītu sālsskābi, kas veido sāli (cinka hlorīdu) un ūdeņradi. Ūdeņradis ir bezkrāsaina gāze, bez smaržas, nedaudz šķīst ūdenī, vieglāka par gaisu, sprādzienbīstama, sajaucoties ar gaisu, samazina metālus no to oksīdiem.

3

Mājsaimniecības ūdeņraža ražošana

Elektrolizatora izvēle

Lai iegūtu mājas elementu, jums ir nepieciešams īpašs aparāts - elektrolizators. Šādām iekārtām tirgū ir daudz iespēju; ierīces piedāvā gan labi pazīstamas tehnoloģiju korporācijas, gan mazie ražotāji. Firmas vienības ir dārgākas, bet uzbūves kvalitāte ir augstāka.

Sadzīves tehnika ir maza un ērti lietojama. Tās galvenās detaļas ir:

Elektrolizators - kas tas ir

• reformators;
• tīrīšanas sistēma;
• degvielas šūnas;
• kompresoru aprīkojums;
• konteiners ūdeņraža uzglabāšanai.

Vienkāršs krāna ūdens tiek ņemts par izejvielu, un elektrība nāk no regulāras kontaktligzdas. Ar saules enerģiju darbināmas ierīces ļauj ietaupīt elektroenerģiju.

Mājas ūdeņradi izmanto apkures vai ēdiena gatavošanas sistēmās. Viņi arī bagātina degvielas un gaisa maisījumu, lai palielinātu automašīnas dzinēju jaudu.

Aparāta izgatavošana ar savām rokām

Vēl lētāk ir pašam izgatavot ierīci mājās. Sausā šūna izskatās kā noslēgta tvertne, kas sastāv no divām elektrodu plāksnēm traukā ar elektrolītisko šķīdumu. Globālais tīmeklis piedāvā dažādas montāžas shēmas dažādu modeļu ierīcēm:

• ar diviem filtriem;
• ar konteinera augšējo vai apakšējo izvietojumu;
• ar diviem vai trim vārstiem;
• ar cinkotu dēli;
• uz elektrodiem.

Elektrolīzes ierīces diagramma
Nav grūti izveidot vienkāršu ierīci ūdeņraža ražošanai. Tam būs nepieciešami:

• nerūsējošā tērauda loksne;
• caurspīdīga caurule;
• armatūra;
• plastmasas trauks (1,5 l);
• ūdens filtrs un pretvārsts.

Vienkāršas ierīces ierīce ūdeņraža ražošanai
Turklāt būs nepieciešama dažāda aparatūra: uzgriežņi, paplāksnes, skrūves. Pirmais solis ir sagriezt lapu 16 kvadrātveida nodalījumos, no katra no tiem nogriežot stūri. Pretējā stūrī no tā jums jāizurbj caurums plākšņu skrūvēšanai. Lai nodrošinātu pastāvīgu strāvu, plāksnēm jābūt savienotām saskaņā ar shēmu plus - mīnus - plus - mīnus. Šīs daļas ir izolētas viena no otras ar cauruli un savienojumā ar skrūvi un paplāksnēm (trīs plāksnes starp plāksnēm). 8 plāksnes ir novietotas uz plus un mīnus.

Pareizi samontējot, plākšņu ribas nepieskartos elektrodiem. Samontētās detaļas tiek nolaistas plastmasas traukā. Vietā, kur sienas saskaras, ar skrūvēm tiek izveidotas divas montāžas atveres. Lai noņemtu lieko gāzi, uzstādiet drošības vārstu. Armatūra tiek uzstādīta konteinera vākā, un šuves ir noslēgtas ar silikonu.

Aparāta pārbaude

Lai pārbaudītu ierīci, veiciet vairākas darbības:

Ūdeņraža ražošanas shēma

1. Piepildiet ar šķidrumu.
2. Pārklājot ar vāku, savienojiet vienu caurules galu ar stiprinājumu.
3. Otrais ir iegremdēts ūdenī.
4. Pievienojiet strāvas avotam.

Pēc ierīces pievienošanas kontaktligzdai pēc dažām sekundēm būs manāms elektrolīzes process un nokrišņi.

Tīram ūdenim nav laba elektrovadītspēja. Lai uzlabotu šo rādītāju, jums jāizveido elektrolītiskais šķīdums, pievienojot sārmu - nātrija hidroksīdu. Tas ir atrodams cauruļu tīrīšanas savienojumos, piemēram, mols.

Kā ierīce darbojas

Elektrolizators sastāv no vairākām metāla plāksnēm, kas iegremdētas noslēgtā traukā ar destilētu ūdeni.
Pašam ķermenim ir spailes, lai savienotu barošanas avotu, un ir bukse, caur kuru tiek izvadīta gāze.

Ierīces darbību var raksturot šādi: caur destilētu ūdeni elektriskā strāva tiek nodota starp plāksnēm ar dažādiem laukiem (vienam ir anods, otram katods), tas sadala skābekli un ūdeņradi.

Atkarībā no plākšņu platības elektriskajai strāvai ir savs stiprums, ja platība ir liela, tad caur ūdeni iziet daudz strāvas un izdalās vairāk gāzes. Plākšņu savienojuma shēma ir alternatīva, vispirms plus, pēc tam mīnus utt.

Elektrodus ieteicams izgatavot no nerūsējošā tērauda, ​​kas elektrolīzes procesā nereaģē ar ūdeni. Galvenais ir atrast augstas kvalitātes nerūsējošo tēraudu. Labāk, lai attālums starp elektrodiem būtu mazs, bet tā, lai gāzes burbuļi varētu viegli pārvietoties starp tiem. Stiprinājumus labāk izgatavot no attiecīgā metāla kā elektrodiem.

Šajā iemiesojumā ierīce ietver 16 plāksnes, tās atrodas 1 mm attālumā viena no otras.

Sakarā ar to, ka plāksnēm ir diezgan liels virsmas laukums un biezums, caur šādu ierīci būs iespējams vadīt lielas strāvas, bet metāls nesasildīs. Ja jūs izmērīsit elektrodu kapacitāti gaisā, tad tas būs 1nF, šis komplekts tīrā ūdenī no krāna izmanto līdz 25A.

Lai savāktu ūdeņraža ģeneratoru ar savām rokām, varat izmantot pārtikas trauku, jo tā plastmasa ir karstumizturīga. Tad jums konteinerā jānolaiž gāzes savākšanas elektrodi ar hermētiski izolētiem savienotājiem, vāku un citiem savienojumiem.

Ja izmantojat metāla trauku, tad, lai izvairītos no īssavienojuma, elektrodi tiek piestiprināti pie plastmasas. Abās vara un misiņa veidgabalu pusēs gāzes ieguvei ir uzstādīti divi savienotāji (armatūra - stiprinājums, montāža). Kontaktu savienotājiem un stiprinājumiem jābūt stingri nostiprinātiem, izmantojot silikona hermētiķi.

Gāzes ģeneratoru var izgatavot arī mājās. Tehnika ir detalizēta šeit:

Metodes ūdeņraža ražošanai

Ūdeņradis ir bezkrāsains un bez smaržas gāzveida elements, kura blīvums attiecībā pret gaisu ir 1/14. Brīvā stāvoklī tas notiek reti. Parasti ūdeņradis tiek kombinēts ar citiem ķīmiskajiem elementiem: skābekli, oglekli.

Ūdeņraža ražošana rūpniecības vajadzībām un enerģētikai tiek veikta ar vairākām metodēm. Populārākie ir:

• ūdens elektrolīze;
• koncentrācijas metode;
• zemas temperatūras kondensāts;
• adsorbcija.

Ūdeņradi var izolēt ne tikai no gāzveida vai ūdens savienojumiem. Ūdeņradi ražo, pakļaujot koksni un akmeņogles augstai temperatūrai, kā arī apstrādājot bioatkritumus.

Atomu ūdeņradi enerģētikas vajadzībām iegūst, izmantojot molekulas vielas termiskās disociācijas metodi uz stieples, kas izgatavota no platīna, volframa vai pallādija. To silda ūdeņraža atmosfērā zem spiediena, kas mazāka par 1,33 Pa. Ūdeņraža iegūšanai tiek izmantoti arī radioaktīvie elementi.

Termiskā disociācija

Elektrolīzes metode

Vienkāršākā un populārākā ūdeņraža evolūcijas metode ir ūdens elektrolīze. Tas ļauj ražot praktiski tīru ūdeņradi.Citas šīs metodes priekšrocības ir:

Elektrolīzes ūdeņraža ģeneratora darbības princips

• izejvielu pieejamība;
• elementa saņemšana zem spiediena;
• spēja automatizēt procesu kustīgu daļu trūkuma dēļ.

Šķidruma sadalīšanas procedūra ar elektrolīzi ir pretēja ūdeņraža sadegšanai. Tās būtība ir tāda, ka tiešās strāvas ietekmē uz elektrodiem, kas iemērcēti elektrolīta ūdens šķīdumā, izdalās skābeklis un ūdeņradis.

Papildu priekšrocība tiek uzskatīta par blakusproduktu ar rūpniecisku vērtību ražošanu. Tādējādi, lai katalizētu tehnoloģiskos procesus enerģētikas nozarē, attīrītu augsni un ūdenstilpes un iznīcinātu sadzīves atkritumus, nepieciešams liels skābekļa daudzums. Elektrolīzes laikā iegūtais smagais ūdens tiek izmantots kodolreaktoru enerģētikā.

Ūdeņraža ražošana pēc koncentrācijas

Šīs metodes pamatā ir elementa atdalīšana no gāzes maisījumiem, kas to satur. Tādējādi lielākā daļa rūpnieciski saražotās vielas tiek iegūta, izmantojot metāna tvaika reformēšanu. Šajā procesā iegūto ūdeņradi izmanto enerģētikā, naftas pārstrādē, raķešu būvniecībā, kā arī slāpekļa mēslošanas līdzekļu ražošanā. H2 iegūšanas process tiek veikts dažādos veidos:

• īss cikls;
• kriogēns;
• membrāna.

Pēdējā metode tiek uzskatīta par visefektīvāko un lētāku.

Kondensāts zemā temperatūrā

Šī H2 iegūšanas metode sastāv no gāzveida savienojumu spēcīgas atdzesēšanas zem spiediena. Rezultātā tie tiek pārveidoti par divfāžu sistēmu, kuru pēc tam ar separatoru atdala šķidrā komponentā un gāzē. Dzesēšanai tiek izmantoti šķidrie materiāli:

• ūdens;
• sašķidrināts etāns vai propāns;
• šķidrais amonjaks.

Šī procedūra nav tik vienkārša, kā izklausās. Tīrīt ogļūdeņraža gāzes uzreiz nebūs iespējams. Dažas sastāvdaļas atstās ar gāzi, kas ņemta no separācijas nodalījuma, kas nav ekonomiski. Problēmu var atrisināt, dziļi izejvielu atdzesējot pirms atdalīšanas. Bet tas prasa daudz enerģijas.

Mūsdienu zemas temperatūras kondensatoru sistēmās papildus tiek nodrošinātas demetanizācijas vai deetanizācijas kolonnas. Gāzes fāze tiek noņemta no pēdējās atdalīšanas pakāpes, un šķidrumu pēc siltuma apmaiņas ar neapstrādātas gāzes plūsmu nosūta uz destilācijas kolonnu.

Adsorbcijas metode

Adsorbcijas laikā ūdeņraža izdalīšanai tiek izmantoti adsorbenti - cietas vielas, kas absorbē nepieciešamās gāzes maisījuma sastāvdaļas. Kā adsorbentus izmanto aktīvo ogli, silikāta želeju, ceolītus. Lai veiktu šo procesu, tiek izmantotas īpašas ierīces - cikliskie adsorbētāji vai molekulārie sieti. Īstenojot zem spiediena, šī metode var iegūt 85 procentus ūdeņraža.

Ja mēs salīdzinām adsorbciju ar zemas temperatūras kondensāciju, mēs varam atzīmēt zemākas procesa materiāla un ekspluatācijas izmaksas - vidēji par 30 procentiem. Ūdeņradi ražo, adsorbējot enerģētikā un izmantojot šķīdinātājus. Šī metode ļauj ekstrahēt 90 procentus H2 no gāzes maisījuma un iegūt galaproduktu ar ūdeņraža koncentrāciju līdz 99,9%.