制氢的全部方法

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氢气的制作方法和原料

氢气的制作方法和原料

氢气的制作方法和原料
1、用水做原料。

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。

2、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)。

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。

制氢的四种方法

制氢的四种方法

制氢的四种方法
嘿,朋友们!今天咱就来讲讲制氢的四种方法,保准让你们大开眼界!
先说这第一种方法——水电解制氢。

就好比那电池正负极,水在通电
的情况下就能分解出氢气和氧气啦!你想想看,水就那么神奇地变成了能燃烧的氢气,是不是很不可思议呀!
接着第二种,化石燃料制氢。

哎呀呀,这就像从那些黑黑的石油、煤炭里找出隐藏的宝贝氢气。

虽然这种方法历史悠久,但也不能小瞧它的作用呢!
然后是第三种,工业副产氢。

这就好像从大工厂的“边边角角”里挖掘出珍贵的氢气来。

就像在一堆杂物里发现了闪闪发光的宝石!
最后一种可厉害啦,叫可再生能源制氢。

哇塞,利用太阳能、风能这些清洁能源来制造氢气,简直就是环保界的超级英雄呀!你说这多牛呀!
总之呀,这四种制氢方法都各有各的厉害之处,每一种都在为我们的未来能源贡献力量呢!我觉着呀,只要我们好好研究和利用,氢能源肯定会让我们的生活变得更加美好!。

制氢的方式

制氢的方式

制氢的方式
氢气是一种非常重要的能源,它可以作为燃料用于发电、交通等领域。

目前,制氢的方式主要有以下几种:
1. 电解水法
电解水法是制氢的传统方法,它是通过电解水来分解水分子,产生氢气和氧气。

这种方法需要使用电能,因此需要大量的电力支持。

电解水法的优点是制氢效率高,纯度高,而且不会产生污染物。

2. 天然气重整法
天然气重整法是一种利用天然气来制氢的方法。

这种方法需要将天然气与水蒸气混合,然后通过高温反应来分解天然气,产生氢气和一些其他的气体。

这种方法的优点是制氢效率高,而且可以利用天然气这种廉价的资源来制氢。

3. 生物质气化法
生物质气化法是一种利用生物质来制氢的方法。

这种方法需要将生物质加热到高温,然后通过气化反应来分解生物质,产生氢气和一些其他的气体。

这种方法的优点是可以利用废弃的生物质来制氢,而且可以减少对化石燃料的依赖。

4. 光解水法
光解水法是一种利用太阳能来制氢的方法。

这种方法需要使用光敏催化剂来吸收太阳能,然后通过光化学反应来分解水分子,产生氢气和氧气。

这种方法的优点是可以利用太阳能来制氢,而且不会产生污染物。

制氢的方式有很多种,每种方法都有其优点和缺点。

未来,随着技术的不断发展,制氢的效率和成本将会不断提高,氢气将会成为一种更加重要的能源。

制氢方法汇总及对比

制氢方法汇总及对比

制氢方法汇总及对比目录1.产生氢气的方式1.1实验室制氢的方式1)活泼金属(如钠汞齐、钙)与水反应;2)锌与盐酸或稀硫酸反应;3)铝或硅(硅铁)与氢氧化钠溶液反应;4)金属氢化物(如LiH、 CaH2、 LiAlH4)与水反应;5)野外制备氢常用氢化钙。

因原料成本及原料稀少不能大规模工业应用。

暂不进行分析。

1.2工业制氢的方式1.2.1由石油热裂的合成气或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种方法制氢气。

1.2.2甲醇裂解制氢在一定的压力、一定温度及特种气固催化剂作用下,甲醇和水发生裂解变换反应。

转化为~75%H2和~24%CO2、极少量的CO、CH4。

转化汽经过换热、冷凝、净化,自动程序控制让将未反应的水和甲醇返回原料液罐循环使用,净化后的气体依序通过装有多种特定吸附剂的吸附塔。

通过PSA一次性分离除去CO、CH4、CO2提取产品氢气。

因电解水成本较高,近年来许多原用电解水制氢的厂家纷纷进行技术改造,改用甲醇蒸汽转化制氢的新工艺路线。

1.2.3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。

1.2.4焦炉煤气制氢用几种烟煤配制成炼焦用煤,在炼焦炉中经过高温干馏后,在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的焦炉煤气,把经初步提净的焦炉煤气冷冻加压,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)。

制氢 方法

制氢 方法

制氢方法
制氢的方法主要有以下几种:
1.水电解制氢:水电解是一种常用的制氢方法。

它使用直流电将水分解为氢气和
氧气。

这种方法的优点是产物纯净、无污染,但需要消耗大量的电能,因此成本较高。

2.天然气制氢:天然气制氢是通过天然气与水蒸气进行催化转化来制取氢气。


种方法的主要优点是技术成熟、设备可靠、产品纯度高,但成本较高,且产生的二氧化碳需要进行处理。

3.生物质制氢:生物质制氢是利用生物质(如农作物废弃物、木材废弃物等)进
行气化或发酵来制取氢气。

这种方法的优点是原料来源广泛、可再生,但技术尚不成熟,且产生的氢气纯度较低。

4.甲醇制氢:甲醇制氢是通过甲醇与水蒸气进行催化转化来制取氢气。

这种方法
的主要优点是产物纯度高、设备简单,但成本较高,且甲醇的生产过程会产生一定的污染。

5.光解水制氢:光解水制氢是利用太阳能光催化剂将水分解为氢气和氧气。

这种
方法的优点是环保、可持续,但技术尚不成熟,光催化剂的效率有待提高。

以上是目前常见的几种制氢方法,每种方法都有其优缺点,应根据实际需求选择合适的制氢方式。

实验室氢气的制取方法

实验室氢气的制取方法

实验室氢气的制取方法第一条:传统法制取氢气传统法制取氢气指的是通过金属与酸或者碱的化学反应,来制取氢气。

其中最为常见的方法便是锌粉和盐酸的反应式:Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑。

这种方法既便宜易得,反应速度也非常快,但要注意安全使用。

第二条:吸附法制氢吸附法制氢主要通过氢气与适当的储存材料之间的相互作用,让氢气被吸附到材料中,再进行组分分离和纯化。

这种方法具有在常温、常压下制氢的能力,非常适合小规模制氢。

常见的储存材料包括活性炭、分子筛和金属有机框架(MOFs)。

第三条:氨解法制氢氨解法制氢是通过加热氨水,使其分解成氢气和氮气的混合气体,再用分离装置将两者分离,从而获得纯净的氢气。

这种方法需要较高的温度,但产出的氢气纯度相对较高,可以达到99%以上。

第四条:水热法制氢水热法制氢是利用水在高温高压下分解成氢气和氧气的反应。

这种方法需要较大的能量输入,但产出的氢气相当纯净,并浸泡在热水中可以产生热能,非常适合用于小型的热能系统发电。

第五条:电化学法制氢电化学法制氢主要是通过在电解槽中加入适当的电解介质,然后通电进行水的电解反应得到氢气。

这种方法的优点是可以高效地制取氢气,纯度也相对较高,但需要耗费较高的能量。

第六条:光解法制氢光解法制氢是通过利用太阳能或者其他光源的能量,将水分子分解成氢气和氧气。

其特点是可持续、清洁,但仍需要改进,因为其能量转化效率较低。

第七条:生物法制氢生物法制氢是利用微生物的生物代谢活性,将有机物质发酵转化为氢气的一种制氢方法。

生物法制氢具有产氢效率高、废弃物回收率高等优点,非常适合用于生物质能源的综合利用。

第八条:高温气相法制氢高温气相法制氢是利用高温爆炸反应,将天然气、甲烷等烃类燃料加热至高温,然后与水汽进行反应,将其转化为氢气和二氧化碳。

这种方法需要耗费很高的能量,但产出的氢气纯度高、产能大,被视作未来氢能源的重要途径之一。

第九条:微波辐射法制氢微波辐射法制氢是利用微波加热技术,将储存氢气的物质进行加热和分解,从而获得氢气。

氢气制取方法

氢气制取方法

氢气制取方法氢气是一种重要的化工原料,也是清洁能源的重要组成部分。

氢气的制取方法有多种,下面将介绍几种常见的氢气制取方法。

1. 水电解法。

水电解是一种常见的氢气制取方法,其原理是利用电解水的原理将水分解成氢气和氧气。

通常情况下,采用电解池进行水电解,电解池中加入一定浓度的硫酸或氢氧化钠作为电解质,然后通过直流电源施加电压,使水分解产生氢气和氧气。

2. 天然气蒸汽重整法。

天然气蒸汽重整是一种工业上常用的氢气制取方法,其原理是利用天然气的甲烷与水蒸气在催化剂的作用下进行重整反应,生成氢气和一氧化碳。

这种方法能够高效地制取纯度较高的氢气,被广泛应用于氢气生产工艺中。

3. 生物质气化法。

生物质气化是一种利用生物质原料(如木材、秸秆等)进行气化反应制取氢气的方法。

在高温条件下,生物质原料发生热解和气化反应,生成合成气,再经过水煤气变换反应得到氢气。

这种方法具有可再生性和环保性,受到越来越多的关注。

4. 煤气化法。

煤气化是一种利用煤炭进行气化反应制取氢气的方法。

在高温条件下,煤炭发生热解和气化反应,生成合成气,再经过水煤气变换反应得到氢气。

这种方法可以有效利用煤炭资源,但同时也会产生大量的二氧化碳等有害气体,对环境造成一定影响。

5. 光解水法。

光解水是一种新型的氢气制取方法,其原理是利用光能将水分解成氢气和氧气。

通过光催化剂的作用,水分子在光的照射下发生分解反应,生成氢气和氧气。

这种方法具有能源清洁、高效利用的特点,是未来氢能源发展的重要方向之一。

总结:氢气是一种重要的化工原料和清洁能源,其制取方法有多种。

水电解、天然气蒸汽重整、生物质气化、煤气化和光解水是常见的氢气制取方法。

每种方法都有其适用的场景和特点,选择合适的制取方法可以高效地获得所需的氢气。

随着清洁能源的发展和氢能源的重要性日益凸显,氢气制取技术也在不断创新和完善,为氢能源的发展提供了更多的可能性。

制氢的全部方法精编

制氢的全部方法精编

制氢的全部方法精编 Document number:WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986制氢的全部方法一、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。

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制氢的全部方法
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。

八、金属与酸反应制氢气,
当然,金属必须是活动性排在氢前的(钾,钙,钠不行),可以用镁铝锌铁锡铅。

酸不能用硝酸和浓硫酸。

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%,其工艺过程简单,无污染,但消耗电量大,因此其应用受到一定的限制。

利用电网峰谷差电解水制氢,作为一种贮能手段也具有特点。

我国水力资源丰富,利用水电发电,电解水制氢有其发展前景。

太阳能取之不尽,其中利用光电制氢的方法即称为太阳能氢能系统,国外已进行实验性研究。

随着太阳电池转换能量效率的提高,成本的降低及使用寿命的延长,其用于制氢的前景不可估量。

同时,太阳能、风能及海洋能等也可通过电制得氢气并用氢作为中间载能体来调节,贮存转化能量,使得对用户的能量供应更为灵活方便。

供电系统在低谷时富余电能也可用于电解水制氢,达到储能的目的。

我国各种规模的水电解制氢装置数以百计,但均为小型电解制氢设备,其目的均为制提氢气作料而非作为能源。

随着氢能应用的逐步扩大,水电解制氢方法必将得到发展。

2、矿物燃料制氢
以煤、石油及天然气为原料制取氢气是当今制取氢气是主要的方法。

该方法在我国都具有成熟的工艺,并建有工业生产装置。

(1)煤为原料制取氢气
在我国能源结构中,在今后相当长一段时间内,煤炭还将是主要能源。

如何提高煤的利用效率及减少对环境的污染是需不断研究的课题,将煤炭转化为氢是其途径之一。

以煤为原料制取含氢气体的方法主要有两种:一是煤的焦化(或称高温干馏),二是煤的气化。

焦化是指煤在隔绝空气条件下,在90-1000℃制取焦碳副产品为焦炉煤气。

焦炉煤气组成中含氢气55-60%(体积)甲烷23-27%、一氧化碳6-8%等。

每吨煤可得煤气300-350m3,可作为城市煤气,亦是制取氢气的原料。

煤的气化是指煤在高温常压或加压下,与气化剂反应转化成气体产物。

气化剂为水蒸汽或氧所(空气),气体产物中含有氢有等组份,其含量随不同气化方法而异。

我国有大批中小型合成氢厂,均以煤为原料,气化后制得含氢煤气作为合成氨的原料。

这是一种具有我国特点的取得氢源方法。

采用OGI固定床式气化炉,可间歇操作生产制得水煤气。

该装置投资小,操作容易,其气体产物组成主要是氢及一氧化碳,其中氢气可达60%以上,经转化后可制得纯氢。

采用煤气化制氢方法,其设备费占投资主要部分。

煤地下气化方法近数十年已为人们所重视。

地下气化技术具有煤资源利用率高及减少或避免地表环境破坏等优点。

中国矿业大学余力等开发并完善了"长通道、大断面、两阶段地下煤气化"生产水煤气的新工艺,煤气中氢气含量达50%以上,在唐山刘庄已进行工业性试运转,可日产水煤气5万m3,如再经转化及变压吸附法提纯可制得廉价氢气,该法在我国具有一定开发前景.我国对煤制氢技术的掌握已有良好的基础,特别是大批中小
型合成氨厂的制氢装置遍布各地,为今后提供氢源创造了条件。

我国自行开发的地下煤气化制水煤气获得廉价氢气的工艺已取得阶段成果,具有开发前景,值得重视。

(2)以天然气或轻质油为原料制取氢气
该法是在催化剂存在下与水蒸汽反应转化制得氢气。

主要发生下述反应:
CH4+H2O→CO+H2
CO+H2O→COZ+HZ
CnH2h+2+Nh2O→nCO+(Zh+l)HZ
反应在800-820℃下进行。

从上述反应可知,也有部分氢气来自水蒸汽。

用该法制得的气体组成中,氢气含量可达74%(体积),其生产成本主要取决于原料价格,我国轻质油价格高,制气成本贵,采用受到限制。

大多数大型合成氨合成甲醇工厂均采用天然气为原料,催化水蒸汽转化制氢的工艺。

我国在该领域进行了大量有成效的研究工作,并建有大批工业生产装置。

我国曾开发采用间歇式天然气蒸汽转化制氢工艺,制取小型合成氨厂的原料,这种方法不必用采高温合金转化炉,装置投资成本低。

以石油及天然气为原料制氢的工艺已十分成熟,但因受原料的限制目前主要用于制取化工原料。

(3)以重油为原料部分氧化法制取氢气
重油原料包括有常压、减压渣油及石油深度加工后的燃料油,重油与水蒸汽及氧气反应制得含氢
气体产物。

部分重油燃烧提供转化吸热反应所需热量及一定的反应温度。

该法生产的氢气产物成本
中,原料费约占三分之一,而重油价格较低,故为人们重视。

我国建有大型重油
部分氧化法制氢装置,用于制取合成氢的原料。

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