1. 以水为基本原料制取氢气(两种)
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。
2. 氢机为什么要用指定的水
因为要想制造氢,首先要考虑的是水的电解,水电解完之后,分离出氢和氧,所以说纯净的水制出来的氢气纯度更高,效率更高,所以说要用指定的水
3. 电解水制氢问题,急
制氢需要直流电源,变压器后加整流装置,也是可以的。交流电也能制造氢气,只是得到的是氢气和氧气的混合气体。普通自来水有点浪费电。
4. 电解水制氢用那种类型的水最好
水电解制氢是一种较为方便的方法。在充满氢氧化钾或氢氧化钠的电解槽中通入直流电专,水分子在属电极上发生电化学反应,分解成氢气和氧气。其化学反应式如下 : 阴极:2H 2 O+2e H 2 ↑ +2OH 阳极: 2OH—2e H 2 O+1/2O 2 ↑ 总反应式:2H 2 O 2 H 2 ↑+ O 2 ↑ 一般的工艺流程采用的是工业软水
5. sci论文------如何把水分解
现阶段处理以水作反应物制备氧气或氢气的主要方法有以下三种:
一、电解水制氢。
这是最常用、高效可行的方法。在此不累述。
二、热化学循环分解法。
正如楼上几位所说,极高温的加热是可以使水分解的,但水分解为氢和氧的反应过程如果仅仅依靠吸收热能而分解,要使水分解反应的自由能变小于0,其分解温度应高于4300K,反应才能发生。欲应用此法,目前尚有许多技术难题等待解决。
解决方法是采用热化学循环。纯水的热分解避开了热功转换而将热能直接转换为氢的化学能,理论转换率要高得多。20世纪60年代,由于核反应堆技术的发展,德、美等国科学家便注意到如何利用反应堆的高温进行水分解。为了降低分解温度,他们设想在热分解过程中引入热化学循环。例如,利用太阳能分解金属氧化物的热化学循环。
三、水的光分解和光电化学分解
以阳光辐照直接分解水制氢的研究始于Heidt等人,他们用含有Ce4+/Ce3+的水溶液接受紫外光照射时会有氢气产生。Fe3+/Fe2+和Cu2+/Cu+体系相似。不过因为是在均相溶液中,易发生可逆反应而使效率极低。
70年代末,人们发现一些有机金属配合物,如联吡啶钌配合物,吸收光能后产生光激发。其激发态既是电子受体,又是电子供体,能实现电荷的分离和传递,因而能分解水为氢和氧。在0.5mol/L H2SO4或pH = 6.8的溶液中氧产率为83%。事实上,钌的配合物在分解水制氢中扮演了催化剂的角色。
综上而言,其实分解水的主要思想依然是两点:一是电化学方法、二是热化学法。 详细介绍请查阅相关的文献记载。在此附上一篇热化学循环分解的文献。 参考资料:http://epub.cnki.net/grid2008/detail.aspx?filename=YNSK200103010&dbname=CJFD2001
6. 富氢水杯的水应该是什么样的水
一般都是采用自来水、矿泉水、纯净水作为制氢用的水源,不可以使用果汁或其他液体制氢,以藏忆牌富氢水杯为例,只能采用自来水、矿泉水、纯净水制氢,但其氢气含量可高度1600ppb以上,对降血压血糖咽喉炎等效果显著
7. 水在什么条件下才能分解成氢气和氧气
水分解不是自发过程,需要加入能量,如水的电解。氧气和氢气能变成水可以是自发过程,氢气燃烧产物就是水。
水在直流电的作用下,能分解成氢气和氧气。当电火花通过氢、氧混和气体时,他们即化合成水。这两个实验都说明水是由氢、氧两种元素组成的,从实验结果还可以知道它们的体积比为2∶1。
(7)水分解制氢为什么要用纯水扩展阅读:
水电解后生成氢气的体积应为氧气的2倍。由于氧气在水中的溶解度比氢气略大,以及电极上产生的副反应等原因,一般所得氧气的体积总是比理论值小。
为了减小误差,常在先通电一段时间,让分解出来的氧气溶解在阳极一方的液体里,使它达到饱和,然后放去两管内积聚的气体,重新调整后再进行实验。
合成水时的量气管必须紧紧地固定在铁架台上,最好在玻璃水槽底垫一层塑料片。合成水时,氢气和氧气的体积比不要用2∶1,因为这时的爆炸力最强。为了预防玻璃管炸裂,可以用尼龙纱或塑料纸做一个防护套罩在玻璃管的上部。
8. 电解水制氢的原理是咋回事啊
电解水制氢的原理:2H2O=(通电) 2H2+O2(两种气体都该标气体符号)
氢氧化钠在其中起作用是:增强导电性,因为纯水是弱电解质,导电性不好,氢氧化钠是强电解质,增加导电性!
9. 水电解制氢
嗯!最经我也在研究这个东西。
KOH不要饱和,一般是20%左右产气量最高,KOH太浓了,水分少了,对电解也不利。同时要燃烧的话,需要滤气装置和flashback防止器。
电源的话,我建议是采用通讯电源,淘宝上买的估计在300米左右,规格大概是12-18V 50A的,足够你用了。你搜通讯电源就可以了。
不建议你采用的10CELL串联模式。电解的时候电压太低了,才2.4V,youtube上面的birdmen甚至上到了单cell300V。
另:给个大概的数据,电解制氢的产率大概是0.25m³/KWH(度),混合气体的话大概0.35m³/度电。支持燃烧且不回火且能烧化M8的铁螺丝,至少需要3-4L/mian的出气量。用12V 50A的电源差不多了。
产气量的影响因素从大倒小依次是:电流大小,极板距离,极板表面积,电解液浓度,电解液温度。
10. 什么是水电解制氢
水电解制氢是目前应用较广并且比较成熟的制氢方法之一。用水作原料制氢的过程实际上是氢与氧燃烧生成水的逆过程,因此只要提供一定形式的能量,就可以使水分解。利用电能使水分解生产氢气的效率一般在75%~85%,这种制氢方法工艺过程比较简单,也没有污染,但是要消耗很多电,一般每立方米氢气耗电4~5.5度,因此从节约能源方面考虑,这种制氢方法受到一定的限制。
目前水电解的工艺、设备均在不断地改进:对电解反应器电极材料的改进,以往电解质一般采用强碱性电解液,近年开发采用固体高分子离子交换膜为电解质,且此种隔膜又起到电解池阴阳极的隔膜作用;在电解工艺上采用高温高压参数以利反应进行等。
目前,我国有很多各种规模的水电解制氢装置,但均为小型电解制氢设备,其目的都是制得氢气做原料而不是作为能源。对于电解反应中的电极过程、电极材料等方面的课题,南开大学、首都师范大学等单位均曾开展过研究,随着氢能应用的逐步扩大,水电解制氢方法必将得到发展。
以水为原料的热化学循环分解水制氢方法,避免了水直接热分解所需要的高温且可降低电耗,受到人们的重视。该方法是在水反应系统中加入一中间物,经历不同的反应阶段,最终将水分解为氢和氧,中间物不消耗,各阶段反应温度都较低。
近些年,国际上已经先后研究开发了20多种热化学循环法,有的已进入中试阶段。我国水力资源丰富,利用水力发电电解水制氢有一定的发展前景。