工業(yè)中的氫氣有哪些制取方式？

時(shí)間：2023-03-07

一、以煤為原料制氫
1、煤的焦化(或稱高溫干餾)，煤在隔絕空氣條件下，在 900～1000℃制取焦碳，副產(chǎn)品為焦?fàn)t煤氣。焦?fàn)t煤氣組份中含氫氣 55～60%(體積)、甲烷23～27%一氧化碳5～8%等。每噸煤可得煤氣 300～350m3，作為城市煤氣，亦是制取氫氣的原料。
2、煤的氣化，使煤在高溫常壓或加壓下，與水蒸汽或氧氣(空氣)等反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣體產(chǎn)物。氣體產(chǎn)物中氫氣的含量隨不同氣化方法而異。煤氣化制氫是一種具有我國特點(diǎn)的制氫方法。通常做法是將煤從地下挖出，破碎、分類后放到專門的設(shè)備中進(jìn)行上述反應(yīng)。
3、也可以在地下進(jìn)行煤制氫，一般在煤礦的地表建成兩個(gè)井，一個(gè)進(jìn)氣，一個(gè)出含氫的混合氣。在地面上凈化，得到可用的氫。地下氣化技術(shù)具有煤資源利用率高及減少或避免地表環(huán)境破壞等優(yōu)點(diǎn)。
二、天然氣制氫
天然氣制氫的本質(zhì)是以甲烷中的碳取代水中的氫，碳起到化學(xué)試劑作用并為置換反應(yīng)提供熱。氫大部分來自于水，小部分來自天然氣本身。天然氣的主要成分是甲烷( CH4)，本身就含有氫。和煤制氫相比，用天然氣制氫產(chǎn)量高、加工成本較低，排放的溫室氣體少，其中天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化是較普遍的制造氫氣方法。工業(yè)上甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化過程采用鎳做催化劑，操作溫度750～920℃，操作壓力 2.17～2.86MPa。較高的壓力可以改善過程效率。反應(yīng)是吸熱的，熱量通過燃燒室燃燒甲烷供給。甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化制得的合成氣，經(jīng)過高低溫變換反應(yīng)將一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳和額外的氫氣。為了防止甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化過程析碳，反應(yīng)進(jìn)料中需采用過量的水蒸氣。較終氫氣的收率與采用的技術(shù)路線有關(guān)。
三、重油部分氧化制造氫氣

重油是煉油過程中的殘余物，可用來制造氫氣。重油部分氧化過程中碳?xì)浠衔锱c氧氣、水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和二氧化碳。該過程在一定的壓力下進(jìn)行，可以采用催化劑，也可以不采用催化劑，這取決于所選原料與過程。催化部分氧化通常是以甲烷或石腦油為主的低碳烴為原料，而非催化部分氧化則以重油為原料，反應(yīng)溫度在 1150～1315℃。重油部分氧化制得的氫主要來自水蒸氣。

四、水電解制造氫氣

水電解制氫的本質(zhì)是以電能打開水中的氫和氧的結(jié)合鍵，較終生成氫氣和氧氣。這里的氫全部來自于水。水電解制造氫氣是成熟的制造氫氣的方法，已有80余年生產(chǎn)歷史。水電解制得的氫氣純度高，操作簡便，但需耗電。水電解制氫的效率一般在 75～ 85%，一般生產(chǎn)1m3氫氣和0.5m3氧氣的電耗為4～5kWh。根據(jù)熱力學(xué)原理，電解水制得1m3氫氣和0.5m3氧氣的較低電耗要2.95度電。所以有的發(fā)明家得到**此值的結(jié)果就不可信了。當(dāng)然，如果是電解水溶液，得到氫和另一種非氧的產(chǎn)物，其電耗另當(dāng)別論。

五、分離回收副產(chǎn)氫氣

電解食鹽水制**、煤煉焦炭、合成氨制化肥以及鋼鐵等多種行業(yè)均產(chǎn)生大量的氫氣副產(chǎn)品。如能采取適當(dāng)?shù)拇胧⑦@些氫氣分離回收，每年可得到上百億立方米的氫氣，替代數(shù)千萬噸汽油。

詞條
詞條說明
?我們都知道，混合氣指含有兩種或兩種以上有效組份，或雖屬非有效組份但其含量*過規(guī)定**的氣體，由幾種氣體組成的混合物，是工程上常用的工質(zhì)，混合氣體通常被當(dāng)作理想氣體研究。那么氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚庥质窃鯓拥哪?？下面就來講講氮?dú)浠旌蠚獾挠猛居心男?、電子器件生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用在電子器件生產(chǎn)工藝中，為減少電能消耗，降低成本，都在研發(fā)和使用各種混合氣。其間，以使用氮?dú)浠旌蠚鉃檩^多。用液氫和液氮汽化

氧氣的物理化學(xué)性質(zhì)
? ? 氧氣對(duì)我們來說肯定是**，而且意義重大。我們平時(shí)可能不太會(huì)感知它的存在，但要是找不到了氧氣，我們將會(huì)連幾分鐘都撐不下去。那么氧氣的物理化學(xué)性質(zhì)是什么呢？下面一起來看看吧。?一、氧氣的物理性質(zhì)1、氧氣是空氣的組分之一，是一種無色無味的氣體。2、氧氣密度比空氣大，在標(biāo)準(zhǔn)狀況(0℃和大氣壓強(qiáng)101325帕)下密度為1.429克/升。空氣為1.293g/L不易溶于水,
氮?dú)夂蜌鍤庠诤附又械膽?yīng)用對(duì)比
? 我們都知道，在焊接時(shí)都需要一種保護(hù)氣，像惰性氣體和氮?dú)舛际墙?jīng)常被應(yīng)用的保護(hù)氣。那么氮?dú)夂蜌鍤庠诤附又械膽?yīng)用方式有什么不同呢？哪種氣體*適合應(yīng)用在焊接中呢？下面就一起來看看吧。?一、氮?dú)庠诤附又械膽?yīng)用是怎樣的？氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，在焊接中的主要作用是排除焊接過程中的氧氣，增加可焊性，防止再氧化。焊接**，除了選擇合適的焊料，一般還需要焊劑的配合，焊劑主要是去除焊接前SMA組件
氫氣的存儲(chǔ)及運(yùn)輸是怎樣的？
氫氣在很多領(lǐng)域都被廣泛地應(yīng)用，所以它的存儲(chǔ)及運(yùn)輸方式也是大家比價(jià)在意的。下面就來講講氫氣的存儲(chǔ)及運(yùn)輸是怎樣的。一、氫氣的存儲(chǔ)方式1、將制取的按照壓縮機(jī)壓縮，存儲(chǔ)在中低壓壓力級(jí)別的儲(chǔ)氫罐，當(dāng)制取的氫氣量非常大時(shí)，能夠運(yùn)用目前的地下洞穴或天然氣氣穴存儲(chǔ)，地下存儲(chǔ)的氫氣壓力水平范圍為2MPa至18MPa。2、若機(jī)器設(shè)備允許，可將制取的氫氣，按照*低溫液化，存儲(chǔ)到*低溫液態(tài)儲(chǔ)氫罐，其儲(chǔ)氫量相比較壓縮儲(chǔ)氫要