工业上怎么制取氢气?
工业上制取氢气的主要方法:
①电解法 将水电解得氢气和氧气。氯碱工业电解食盐溶液制取氯气、烧碱时也副产氢气。电解法能得到纯氢,但耗电量很高,每生产氢气1m3,耗电量达21.6~25.2MJ。化学方程式:2H2O=通电=2H2↑+O2↑
②烃类裂解法 此法得到的裂解气含大量氢气,其含量视原料性质及裂解条件的不同而异。裂解气深冷分离得到纯度90%的氢气,可作为工业用氢,如作为石油化工中催化加氢的原料。
③烃类蒸汽转化法 烃类在高温和催化剂存在下,可与水蒸气作用制成含氢的合成气。为了从合成气中得到纯氢,可采用分子筛通过变压吸附除去其他气体;也可采用膜分离得到纯氢;用金属钯吸附氢气,可分离出氢气体积达金属的1000倍。
④炼厂气 石油炼厂生产过程中产生的各种含氢气体,如催化裂化、催化重整、石油焦化等过程产生的含氢气体,以及焦炉煤气(含氢45%~60%)经过深冷分离,可得纯度较高的工业氢气。
⒈ 工业氢气生产方法:
⑴由煤和水生产氢气(生产设备煤气发生设备,变压吸附设备)
⑵有裂化石油气生产(生产设备裂化设备,变压吸附设备,脱碳设备)
⑶电解水生产(生产设备电解槽设备)
⑷工业废气。
⒉民用氢气生产方法:
⑴氨分解(生产设备汽化炉,分解炉,变压吸附设备)
⑵由活拨金属与酸(生产设备不锈钢或玻璃容器设备)
⑵强碱与铝或硅(生产设备充氢气球机设备)一般生产氢气球都用此方法。
⒊试验室氢气生产方法:
盐酸与锌粒(生产设备启普发生器)
氢气工业制作法:
1、水煤气法(主要成分CO和H₂,C+H₂O==高温==CO+H₂)
2、电解水的方法制氢气(2H₂O==通电==O₂↑+2H₂↑)
3、电解饱和食盐水(2NaCl+2H₂O==通电==2NaOH+H₂↑+Cl₂↑)
扩展资料:
氢气无色、无嗅、无毒、易燃易爆的气体,和氟气、氯气、氧气、一氧化碳以及空气混合均有爆炸的危险,其中,氢气与氟气的混合物在低温和黑暗环境就能发生自发性爆炸,与氯气的混合体积比为1:1时,在光照下也可爆炸。
氢气由于无色无味,燃烧时火焰是透明的,因此其存在不易被感官发现,在许多情况下向氢气中加入有臭味的乙硫醇,以便使嗅觉察觉,并可同时赋予火焰以颜色。
氢气虽无毒,在生理上对人体是惰性的,但若空气中氢气含量增高,将引起缺氧性窒息。与所有低温液体一样,直接接触液氢将引起冻伤。液氢外溢并突然大面积蒸发还会造成环境缺氧,并有可能和空气一起形成爆炸混合物,引发燃烧爆炸事故。
与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热或明火即会发生爆炸。气体比空气轻,在室内使用和储存时,漏气上升滞留屋顶不易排出,遇火星会引起爆炸。氢气与氟、氯、溴等卤素会剧烈反应。
氢气因为是易燃压缩气体,故应储存于阴凉、通风的仓间内。仓内温度不宜超过30℃。远离火种、热源。防止阳光直射。应与氧气、压缩空气、卤素(氟气、氯气、溴)、氧化剂等分开存放。切忌混储混运。
储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型,开关设在仓外,配备相应品种和数量的消防器材。禁止使用易产生火花的机械设备工具。验收时要注意品名,注意验瓶日期,先进仓的先发用。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。
参考资料来源:百度百科-氢气
工业上制取氢气方法:
1、水煤气法(主要成分CO和H2),用炭和水在高温条件下反应生成一氧化碳和氢气,反应方程式如下:
2、电解水的方法制氢气,通电条件下电解水,生成氧气和氢气,反应方程式如下:
3、电解饱和食盐水,氯化钠和水在通电的条件下,生成氢氧化钠、氢气和氧气,反应方程式如下:
电解水通常是指含盐(如氯化钠)的水经过电解之后所生成的产物。电解过后的水本身是中性,可以加入其他离子,或者可经过半透膜分离而生成两种性质的水。
其中一种是碱性离子水,另一种是酸性离子水。以氯化钠为水中所含电解质的电解水,在电解后会含有氢氧化钠、次氯酸与次氯酸钠(如果是纯水经过电解,则只会产生氢氧根离子、氢气、氧气与氢离子)。
扩展资料:
作用用途:
氢是重要工业原料,如生产合成氨和甲醇,也用来提炼石油,氢化有机物质作为收缩气体,用在氧氢焰熔接器和火箭燃料中。在高温下用氢将金属氧化物还原以制取金属较之其他方法,产品的性质更易控制,同时金属的纯度也高。
广泛用于钨、钼、钴、铁等金属粉末和锗、硅的生产。由于氢气很轻,人们利用它来制作氢气球——氢气球。)氢气与氧气化合时,放出大量的热,被利用来进行切割金属。
氢气爆炸:
氢气在空气中点燃可能发生爆炸,按理论计算,氢气爆炸极限是4.0%~75.6%(体积浓度),意思是如果氢气在空气中的体积浓度在4.0%~75.6%之间时,遇火源就会爆炸,而当氢气浓度小于4.0%或大于75.6%时,即使遇到火源,也不会爆炸。
参考资料来源:百度百科——氢气
参考资料来源:百度百科——电解水
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。
二、水煤气法制氢
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,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,在我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(如前苏联的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。
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
但品质较差,此系较陈旧的方法现已基本淘汰。
参考资料:http://kx.pyjy.net/source/czhx/QINGQI/248_SR.asp
工业上制取氢气的主要方法:
①电解法 将水电解得氢气和氧气。氯碱工业电解食盐溶液制取氯气、烧碱时也副产氢气。电解法能得到纯氢,但耗电量很高,每生产氢气1m3,耗电量达21.6~25.2MJ。化学方程式:2H2O=通电=2H2↑+O2↑
②烃类裂解法 此法得到的裂解气含大量氢气,其含量视原料性质及裂解条件的不同而异。裂解气深冷分离得到纯度90%的氢气,可作为工业用氢,如作为石油化工中催化加氢的原料。
③烃类蒸汽转化法 烃类在高温和催化剂存在下,可与水蒸气作用制成含氢的合成气。为了从合成气中得到纯氢,可采用分子筛通过变压吸附除去其他气体;也可采用膜分离得到纯氢;用金属钯吸附氢气,可分离出氢气体积达金属的1000倍。
④炼厂气 石油炼厂生产过程中产生的各种含氢气体,如催化裂化、催化重整、石油焦化等过程产生的含氢气体,以及焦炉煤气(含氢45%~60%)经过深冷分离,可得纯度较高的工业氢气。
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。
二、水煤气法制氢
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,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,在我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(如前苏联的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。
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
但品质较差,此系较陈旧的方法现已基本淘汰。
氢气制取方法
电解食盐水副产氢,氯碱工业副产品,用于合成盐酸和氢气生产。酿造工业副产氢,发酵过程中废气经过提纯可制取。铁与水蒸气反应虽然古老,但品质较低。新型方法如光催化剂、超声波、陶瓷反应、生物质裂解油、酶制氢、细菌制氢、绿藻生产等。其中,利用太阳能从生物质和水中制取氢气是最具潜力的方法,因为它...
氢气怎么制取
氢气工业制作法:1、水煤气法(主要成分CO和H₂,C+H₂O==高温==CO+H₂)2、电解水的方法制氢气(2H₂O==通电==O₂↑+2H₂↑)3、电解饱和食盐水(2NaCl+2H₂O==通电==2NaOH+H₂↑+Cl₂↑)...
在工业上怎样才能大量制取氢气呢?有什么好的方式安全地储存氢气呢
工业制取氢气的方法 工业上广泛采用红热的碳与水蒸气反应、天然气和石油加工工业中的甲烷与水蒸气反应、高温分解甲烷、电解水或 食盐水等方法生产氢气.保存氢气方法很多,但是高效的储氢方法没有主要方法有:液化储氢(成本太高,而且需要很高的能量维持其液化);压缩储氢(重量密度和体积密度都很低);...
写出工业上由天然气和水蒸气制取氢气的化学反应方程式。
天然气制取氢气:CH4=高温=C+2H2 水蒸气制取氢气:H2O+C=高温=CO+H2
氢气怎么制取的?
空气压缩机循环压缩空气经过铜制螺旋管产生热量加热外层空气收集上升空气再压缩冷凝成水,多余空气动能用于驱动发电机,水与煤加热产生蒸馏煤气再经过空气压缩机液化成煤油。
氢气有哪些制取方法?
煤制氢、生物制氢、电解水、烃类制氢。氢气 (H₂) 最早与16世纪初被人工合成,当时使用的方法是将金属置于强酸中。1766–81年,亨利·卡文迪许发现氢气是一种与以往所发现气体不同的另一种气体[2] ,在燃烧时产生水,这一性质也决定了拉丁语 “hydrogenium” 这个名字(“生成水的物质”之意...
氢气是怎么制取的
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 工业上大量制取氢气,常用的方法是用水作原料:把水蒸气通过高热(红热)的铁屑或煤炭等物质起化学反应生产氢气。方程式:3Fe+4H2O(水蒸气)=Fe3O4+4H2 (铁屑法)或C+H2O(水蒸气)=CO+H2(水煤气法)另一种方法是电解水 2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑ ...
工业上如何大量制取氧气,氢气,二氧化碳,各方法纯度,成本如何?
近年来,有些国家还开发了固体膜分离空气的技术。氧气、氮气及氩气、氦气等稀有气体用途很广,所以空气分离装置广泛用于冶金、化工、石油、机械、采矿、食品、军事等工业部门。二、二氧化碳采用煅烧石灰石的方法制取。三、制取氢气采用:①电解水制氢 ②水煤气法制氢 ③由石油热裂的合成气和天然气制氢 ④...
工业上由天然气制取氢气的化学方程式?
以甲烷为主要成分的天然气(甲烷含量在95%以上)和水蒸气在800~1000℃时以镍为催化剂,即可转化为一氧化碳和氢气.CH4+H2O= 800~1000℃ 镍=CO+3H2
怎样制取氢气?
现有的工业化电解制氢方法主要有两种:1、碱性电解水制氢。2、聚合物电解质电解水制氢。电解水工业化还处于发展阶段,仍有许多问题需要处理。比如,通常电解槽需要高纯度的淡水资源,直接用海水会导致电极腐蚀和效率降低,而电解海水的氯碱工业需要更高的电压来实现氢气的制备,如何实现电解海水将极大地推动...
空岩依托:[答案] 氢气的工业制法之一氢气是一种重要的工业气体.工业上制取氢气,依据原料、设备和成本情况,以及对氢气纯度的要求,可分别采取以下多种方法制取.①电解法将直流电通过铂电极(或其它惰性材料)通入水中,在阴极可以得到氢...
湖北省15516941429: 怎样制造氢气?工业上一般是怎样制造氢气的? - ?
空岩依托:[答案] 工厂生产方法有:1、电解水制氢. 水电解制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一.水为原料制氢过程是氢与氧燃烧生成水的逆过程,因此只要提供一定形式一定能量,则可使水分解.提供电能使水分解制得氢气的效率一般在75...
湖北省15516941429: 工业上制取氢气 - ?
空岩依托: ⒈ 工业氢气生产方法:⑴由煤和水生产氢气(生产设备煤气发生设备,变压吸附设备)⑵有裂化石油气生产(生产设备裂化设备,变压吸附设备,脱碳设备)⑶电解水生产(生产设备电解槽设备)⑷工业废气.⒉民用氢气生产方法:⑴氨分解(生产设备汽化炉,分解炉,变压吸附设备)⑵由活拨金属与酸(生产设备不锈钢或玻璃容器设备)⑵强碱与铝或硅(生产设备充氢气球机设备)一般生产氢气球都用此方法.⒊试验室氢气生产方法:盐酸与锌粒(生产设备启普发生器)
湖北省15516941429: 工业生产中需要大量氢气,你认为是用什么方法制备? - ?
空岩依托:[答案] ⒈ 工业氢气生产方法: ⑴由煤和水生产氢气(生产设备煤气发生设备,变压吸附设备)←主要 ⑵有裂化石油气生产(生产设备裂化设备,变压吸附设备,脱碳设备)←主要 ⑶电解水生产(生产设备电解槽设备) ⑷工业废气. ⒉民用氢气生产方法: ...
湖北省15516941429: 工业上制取氢气的化学方程式 反应条件是高温高压 - ?
空岩依托:[答案] 解析: 工业上制取氢气: ①水煤气法:主要成分CO和H2(C + H2O ―(高温)→ CO + H2) ②电解水法:(2H2O ―(通电)→ 2H2↑ + O2↑) ③电解饱和食盐水法:(2NaCl + 2H2O ―(通电)→ 2NaOH + H2↑ + Cl2↑) 参考资料:http://baike.baidu....
湖北省15516941429: 工业制取氢气常用方法有哪些 - ?
空岩依托: ①电解法 将水电解得氢气和氧气.氯碱工业电解食盐溶液制取氯气、烧碱时也副产氢气.电解法能得到纯氢,但耗电量很高,每生产氢气1m3,耗电量达21.6~25.2MJ.化学方程式:2H2O=通电=2H2↑+O2↑ ②烃类裂解法 此法得到的裂解气含大...
湖北省15516941429: 工业上氢气如何制备? - ?
空岩依托: 工业制法 1.利用电解饱和食盐水产生氢气,如2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑ 2.工业上用水和红热的碳反应 3.用铝和氢氧化钠反应制取: 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 补充:实验室制法1.用强酸与活泼金属反应,如Zn+H2SO4=...
湖北省15516941429: 工业制氢气的方法是什么?
空岩依托: 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、...
湖北省15516941429: 工业是如何生产氢气的 - ?
空岩依托: 工厂生产方法有: 1、电解水制氢. 水电解制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一.水为原料制氢过程是氢与氧燃烧生成水的逆过程,因此只要提供一定形式一定能量,则可使水分解.提供电能使水分解制得氢气的效率一般在75-85%,其工...
湖北省15516941429: 工业用氢气是怎样制作的啊? - ?
空岩依托: 工业上制氢的方法有: (])氯碱工业电解食盐水可副产氢气;或用镀镍的铁电极电解15%的KOH溶液,可制得纯氢;(2)从天然气或裂解石袖气制氢气,这是现在制氢的主要方法;(3)水煤气法制氧,用红热的焦煤与水蒸气反应制得氢气.