制氢的方法有哪几种
制氢的方法:
1.化石燃料制氢,化石燃料制氢是一种传统的制氢方法,也是一种古老的制氢过程。
2.甲醇重整制氢法,甲醇蒸汽重整制氢法是20世纪80年代国外发展起来的一种制氢技术,其投资低,建成快,无排放无污染,原料可获得性高。
3.工业副产品制氢,焦炉煤气是采用变压吸附工艺制氢的工艺,从焦化工业副产物焦炉煤气中提取纯氢气,
4.电解水制氢,传统的电解水也可以获得氢气,国内外利用电解水制氢的技术相对成熟,效率高,制氢过程简单。但这种方法由于成本高,除已建成的装置外,新装置很少。
制氢技术有:
1. 化石燃料制氢
化石燃料制氢是一种传统的制氢方法,也是一种古老的制氢过程。然而,它仍然依赖化石燃料,并将排放二氧化碳等温室气体。通常用于制氢的化石燃料是天然气。我国的天然气极度缺乏,原料利用率低,制作工艺复杂,难度大。天然气制氢建设地点也很受天然气供应的影响。
2. 甲醇重整制氢法
甲醇蒸汽重整制氢法是20世纪80年代国外发展起来的一种制氢技术,其投资低,建成快,无排放无污染,原料可获得性高。至今为止国内外的制氢工艺非常成熟,高度集成的技术和燃料电池发电技术,在新能源汽车、通信站等领域成功应用,应用前景非常好。
3. 工业副产品制氢
焦炉煤气是采用变压吸附工艺制氢的工艺,从焦化工业副产物焦炉煤气中提取纯氢气,其基本原理是利用固体吸附剂对气体进行选择性吸附,并且气体吸附在吸附剂上随分压的降低而降低气体混合分离和吸附剂再生的特性,达到净化制氢的目的。
4. 电解水制氢
传统的电解水也可以获得氢气,国内外利用电解水制氢的技术相对成熟,效率高,制氢过程简单。但这种方法由于成本高,除已建成的装置外,新装置很少。
氢气的作用:
1、在石化工业中,需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油。
2、氢的另一个重要的用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化。
3、在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中,在氮气保护气中加入氢以去除残余的氧。
4、用作合成氨、合成甲醇、合成盐酸的原料,冶金用还原剂。
5、由于氢的高燃料性,航天工业使用液氢作为燃料。
(1)化合反应的原子利用率最高,为100%,故答案为:Ⅰ; (2)甲醇燃烧的反应原理是:正极反应一定是氧气得电子的过程,在碱性环境下,得到氢氧根离子,即O 2 +2H 2 O+4e - =4OH - ,故答案为:O 2 +2H 2 O+4e - =4OH - ; ②所有燃料电池的总反应是燃料的燃烧反应,溶液的pH减小,说明电解质氢氧化钾被消耗,即2CH 3 OH+3O 2 +4OH - =2CO 3 2- +6H 2 O,故答案为:2CH 3 OH+3O 2 +4OH - =2CO 3 2- +6H 2 O; (3)①0~5min这段时间所消耗的甲烷的浓度为0.5mol/L,根据热化学方程式CH 4 (g)+H 2 O(g)
CO(g)+3H 2 (g),△H═+206kJ/mol的含义,所以消耗的甲烷的浓度为0.5mol/L时,吸收的热量为:
②进行到5min钟时,甲烷的浓度为0.5mol/L,所以水蒸气以及一氧化碳的浓度为0.5mol/L,氢气的为1.5mol/L,据K=
③当反应进行到8min时,甲烷的浓度减小,所以是增加了水蒸气的量,设加入的水蒸气的量为x,则: CH 4 (g)+H 2 O(g)
CO(g)+3H 2 (g) 初始浓度:1 1 0 0 变化浓度:0.75 0.75 0.75 2.25 8min钟末浓度:0.25 1+x-0.75 0.75 2.25 则Qc=
解得x=4.8125,所以8min时c(H 2 O)=4.8125+0.25=5.0625≈5.1(mol/L). 故答案为:5.1. |
2,一种利用烃类和水蒸汽转化制取甲醇合成气的工艺方法,其特征在于,包括:将原料气态烃和水蒸汽送入一段转化炉,在一段转化炉进行气态烃和水蒸汽的转化反应,在从一段转化炉输出的一段转化气中补加CO2,并加入氧气后送入二段转化炉,在二段转化炉内进行气态烃和水蒸汽的深度转化反应,并通过加入的CO2、O2的量来调整二段转化出口气的H2/C比值,从二段转化炉输出的转化气即为甲醇合成气.
甲醇 -制备方法
甲醇的生产,主要是合成法,尚有少量从木材干馏作为副产回收。合成的化学反应式为:
2H? + CO → CH?OH
合成甲醇可以固体(如煤、焦炭)液体(如原油、重油、轻油)或气体(如天然气及其他可燃性气体)为原料,经造气净化(脱硫)变换,除去二氧化碳,配制成一定的合成气(一氧化碳和氢)。在不同的催化剂存在下,选用不同的工艺条件。单产甲醇(分高压法低压和中压法),或与合成氨联产甲醇(联醇法)。将合成后的粗甲醇,经预精馏脱除甲醚,精馏而得成品甲醇。高压法为BASF最先实现工业合成的方法,但因其能耗大,加工复杂,材质要求苛刻,产品中副产物多,今后将由ICI低压和中压法及Lurgi低压和中压法取代。
工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳加压催化加氢的方法,工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。粗甲醇的净化过程包括精馏和化学处理。化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质,并调节pH值;精馏主要是脱除易挥发组分如二甲醚,以及难挥发组分如乙醇、高碳醇和水。粗馏后的纯度一般都可达到98%以上。
将工业甲醇用精馏的方法将含水量降到0.01%以下。再用次碘酸钠处理,可除去其中的丙酮。经精馏得纯品甲醇。
BV-Ⅲ级甲醇的制备主要采用精馏工艺。以工业甲醇为原料,经精馏、超净过滤、超净分装,得高纯甲醇产品。
一般均以工业甲醇为原料,经常压蒸馏除去水分,控制塔顶64~65℃,过滤除去不溶物即可。
g水,加热至60
℃~80
℃,加入125
g酒精,再加入90
g硬脂酸,搅拌均匀。在另一个容器中,加入75
g水,加入20
g氢氧化钠,搅拌,使之溶解,将配制的氢氧化钠溶液倒入盛有酒精、硬脂酸和石蜡混合物的容器中,再加入125
g酒精,搅匀,趁热灌注成型的模具中,冷却后即成为固体酒精燃料。
可能固体甲醇也能这样做吧,试一下。