Получение промышленного водорода методом электролиза
Рассмотрение методов получения водорода. Высокотемпературное разложение воды и электролиз. Паровая конверсия природного газа. Исследование особенностей электрохимического получения промышленного водорода методом электролиза при низкой температуре.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 23.02.2018 |
Размер файла | 14,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http: //www. allbest. ru/
Получение промышленного водорода методом электролиза
А.Ж. Касаева
Примерно 5 млрд лет назад начали развиваться первые формы жизни на нашей планете. Фундаментом для них послужил водород. Он доставлял первым клеточным организмам энергию которая была необходима для самоорганизации ранней материй. Водород в своем атомарном виде нестабилен, что едва ли сможет находиться в атмосфере земли.
В природе водород не встречается 2 чистом виде, а только в виде химических соединении. Существует несколько методов получения водорода, такие как паровая конверсия природного газа, получение из биомассы, высокотемпературное разложение воды и электролиз. В первых двух методах отходами производства является углекислый газ, сера и отходы нефтяных производств. А при высокотемпературном разложений воды, необходима температура выше 750°C, поэтому эффективность термохимических процессов составят лишь около 50% от энергозатрат. При этом установка разложения воды тесно связана с реактором и должна располагаться около него, что не обеспечивает высокий уровень безопасности. Традиционный электролиз приводится при низкой температуре и атмосферном давлении и позволяет получать водород с выходом до 80% от энергозатрат. Входами низкотемпературного электролиза являются только вода и электричество. При низкотемпературном электролизе установка разложения воды отделена от реактора и может располагаться в другом месте, что обеспечивает защиту персонала от радиационной опасности. При получении водорода из воды, мы получим такие побочные ценнейшие продукты - тяжелую воду и кислород.
Кислород найдет свое место не только как ускоритель технологических процессов, но и как очиститель и оздоровитель окружающей среды. А тяжелая вода - хороший замедлитель нейтронов в атомных реакторах. Дополнительные доходы от продажи побочного продукта (кислорода и тяжелой воды) также уменьшат себестоимость водорода. При строительстве в г.Актау атомной электростанции с реакторной установкой ВБЭР-300, возможно использование существующих здесь зданий, сооружений и инженерных коммуникаций ТОО «МАЭК - КазАтомПром», т.е. атомной станции БН - 350. Все эти перечисленные факторы значительно снижают себестоимость получаемого водорода от 4 - 6 до 1 - 1,5 долларов за килограмм. электролиз водород промышленный конверсия
Произведенный электролитически водород представляет собой экологически чистое топливо, обладающее наивысшей удельной теплотой сгорания. В качестве топлива водород может заменить собой любой вид ископаемого топлива в энергетике, промышленности, на транспорте и в быту. Водород - хороший энергоноситель для использования в двигателях, автономных генераторах электричества и тепла, его удобно применять для теплоснабжения распределённых потребителей. Водород также применяется и для запуска ракеты - носителя «Энергия» , предназначенный для доставки на орбиту сверхтяжёлых грузов. В СССР впервые автомобильный двигатель на водороде работал в блокадном Ленинграде в 1942 году.
В настоящее время, транспорт расходует около половины мировой добычи нефти. В США 65% всей потребляемой нефти используется транспортными средствами. Мировое потребление нефтепродуктов на транспорте составляет 637 млн.т. бензина и 327 млн.т. дизтоплива. Эти цифры показывают актуальность внедрение водорода в транспортную технику. Использование водорода в качестве энергоносителя не требует коренных переделок современного топливо сжигающего оборудования. Главное преимущество водорода состоит в том, что он полностью сгорает в кислороде, выделяя большое количество энергии и оставляя после себя только водяной пар. Его легко транспортировать по трубопроводам практически на любые расстояния, тем более что он не ядовит и не обладает коррозирующим действием. В связи с резким подорожанием газа и постоянным изменением цены на нефть, актуальным является вопрос исследования возможности и целесообразности производства водорода на строящихся атомных электростанциях в Казахстане. Сейчас рабочим телом большинства существующих промышленных установок по электрохимическому получению водорода являются водные растворы сильных электролитов, таких как щелочи или соли. Вместе с тем, для крупномасштабного производства весьма привлекательным является использование самого распространенного природного электролита - морской воды. При этом, данное рабочее тело получается в распоряжении практически бесплатно - это Каспийское море. Проведенные исследования Российских коллег показали, что прямой электролиз морской воды технически осуществим, и является перспективным процессом для технологии крупномасштабного производства водорода.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Технологическая схема паро-углекислотного пиролиза углеводородного сырья и производственные связи установки получения водорода. Характеристика автоматизации производства и системы управления для снижения себестоимости и повышения качества Синтез-Газа.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 26.11.2010Получение водорода–будущая технология. Как и из чего в настоящее время получают водород. Сколько его получают и для каких целей. Роль водорода и водородной технологии в кругообороте веществ в природе. Проблемы получения энергии. Водородные двигатели.
реферат [32,9 K], добавлен 11.12.2007Технология переработки природного газа. Реакция паровой конверсии монооксида углерода - следующая стадия в схеме получения водорода после конверсии метана. Состав катализатора низкотемпературной конверсии, обеспечивающий оптимизацию температурного режима.
курсовая работа [704,8 K], добавлен 16.12.2013Процесс каталитического алкилирования для получения разветвленных углеводородов. Схема выделения фтористого водорода (HF) из кислых стоков процесса алкилирования, содержащих кислоторастворимые масла. Схема процесса выделения HF из реакции алкилирования.
курсовая работа [349,4 K], добавлен 11.10.2010Процесс электролиза криолитоглиноземного расплава. Виды сырья для получения алюминия и требования к ним. Свойства и состав промышленного электролита. Влияние факторов и примесей. Корректировка электролита CaF2. Техника безопасности при обслуживании ванн.
контрольная работа [49,3 K], добавлен 22.01.2009Определение выхода целевого и побочного продуктов, расхода водорода на гидроочистку, потерь водорода с отдувом, составление материального баланса установки. Объемный баланс по водороду и углеводородным газам. Гидрирование олефинов и диеновых углероводов.
лабораторная работа [499,4 K], добавлен 12.11.2022Водород в сплавах на основе железа. Способы определения содержания водорода в металле. Техника производства стали. Технология плавки. Исследования в условиях сталеплавильного производства. Струйно-кавитационное рафинирование.
дипломная работа [171,1 K], добавлен 13.09.2006Технологический процесс. Процесс электролиза. Товарные марки алюминия. Чистый алюминий. Рассмотрение технологического процесса с точки зрения автоматизации. Основное оборудование. Анализ состояния и перспективы развития автоматизации на предприятии.
курсовая работа [181,2 K], добавлен 27.08.2008Определение района строительства цеха электролиза алюминия, обоснование его типа, мощности; характеристика корпуса; конструктивный, технологический, электрический расчёты. Механизация и автоматизация производственных процессов; экономические расчеты.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 24.07.2012Применение синтетического высококонцентрированного хлористого водорода в процессе гидрохлорирования. Технологическая схема синтеза хлористого винила из ацетилена и хлористого водорода. Баланс, технологические и технико-экономические показатели процесса.
реферат [354,0 K], добавлен 25.08.2010