制氢方法(传统制氢方法)

更新时间:2023-03-01 03:17:07 阅读: 评论:0

制氢有哪些方法?

方法有如下:

氢气的实验室制取方法:Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑ 。

氢气的工业制作法:

1、水煤气法(主要成分CO和H2), 反应原理:C + H2O = CO + H2 ,反应条件高温。

2、电解水的方法制氢气,反应原理:2HO = O2↑ + 2H2↑,反应条件通电 。

3、电解饱和食盐水,反应原理:2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2↑ + Cl2 ↑,反应条件通电。

这种纯度的氢气常供:

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;粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂;制取多晶硅、锗等半导体原材料;油脂氢化;双氢内冷发电机中的冷却气等。利用电解饱和食盐水产生氢气,如2NaCl+2H2O==通电==2NaOH+Cl2↑+H2↑。


制氢的全部方法

1、太阳能电解水制氢。电解水制氢是目前应用较广且比较成熟的方法,效率较高,但耗电大,用常规电制氢成本比较高。

2、太阳能热分解水制氢。将水或水蒸气加热到3000K(K是热力学单位,3000K约等于3273℃)以上,水中的氢和氧便能分解。这种方法制氢效率高,但需要高倍聚光器才能获得如此高的温度。

3、太阳能热化学循环制氢。在水中加入一种或几种中间物,然后加热到较低温度,经历不同的反应阶段,最终将水分解成氢和氧,而中间物不消耗,可循环使用。产生污染是这种制氢方法的主要问题。

4、太阳能光化学分解水制氢。这一制氢过程与上述热化学循环制氢有相似之处,在水中添加某种光敏物质作催化剂,增加对阳光中长波光能的吸收,利用光化学反应制氢。

扩展资料

太阳能制氢方法步骤

典型的光电化学分解太阳池由光阳极和阴极构成。光阳极通常为光半导体材料,受光激发可以产生电子空穴对,光阳极和对极(阴极)组成光电化学池,在电解质存在下光阳极吸光后在半导体带上产生的电子通过外电路流向阴极,水中的氢离子从阴极上接受电子产生氢气。

半导体光阳极是影响制氢效率最关键的因素。应该使半导体光吸收限尽可能地移向可见光部分,减少光生载流子之间的复合,以及提高载流子的寿命。光阳极材料研究得最多的是TiO2。TiO2作为光阳极,耐光腐蚀,化学稳定性好。而它禁带宽度大,只能吸收波长小于387nm的光子。

参考资料来源:百度百科-太阳能制氢


氢气制取方法

氢气的制取

实验步骤 :

向大试管中放入几粒锌,加入 5mL 稀硫酸,迅速盖紧单孔胶塞,将导管另一端深入水槽水面下,待气流平稳后用小试管收集产生的气体。将小试管用拇指堵住靠近火焰,检验生成气体的性质。把大试管中剩余液体导入蒸发皿中小心加热,使液体蒸发。冷却后观察蒸发皿中物质的色态。

反应原理:Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 ↑

注意事项:

1. 制取氢气选用的金属一般是锌和铁,凡是金属活动性在氢气前面的金属,都可用来制取氢气。

2. 制取氢气的酸溶液一般选用稀硫酸和稀盐酸。浓硫酸和浓、稀硝酸因氧化性太强,与金属反应不会产生氢气。

3. 因氢气密度小于空气密度,所以本实验必须采用向下排空气法或排水取气法

4. 用排空气法收集气体时,玻璃导管必须伸到容器底部,否则不能将空气排尽,收集不到纯净的气体。

工业生产氢气

工业上生产纯氢及将含氢气体提纯的主要方法有以下几种:

①电解法 将水电解得氢气和氧气。氯碱工业电解食盐溶液制取氯气、烧碱时也副产氢气。电解法能得到纯氢,但耗电量很高,每生产氢气1m³,耗电量达21.6~25.2MJ。

②烃类裂解法 此法得到的裂解气含大量氢气,其含量视原料性质及裂解条件的不同而异。裂解气深冷分离得到纯度90%的氢气,可作为工业用氢,如作为石油化工中催化加氢的原料。

③烃类蒸汽转化法 烃类在高温和催化剂存在下,可与水蒸气作用制成含氢的合成气。为了从合成气中得到纯氢,可采用分子筛通过变压吸附除去其他气体;也可采用膜分离得到纯氢;用金属钯吸附氢气,可分离出氢气体积达金属的1000倍。

④炼厂气 石油炼厂生产过程中产生的各种含氢气体,如催化裂化、催化重整、石油焦化等过程产生的含氢气体,以及焦炉煤气(含氢45%~60%)经过深冷分离,可得纯度较高的工业氢气。


制氢技术有哪些?

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。


氢气怎么制作

方法如下:

1.在一个直径7.5厘米的玻璃杯中加入三分之四的水。

2.在水中加入一勺盐。盐可以帮助导电(尽管由于加入氯化物电解过程中会产生氯气,但是只要电流不是很大,那么杂质气体的量也不会很多)。

3.用一个纸板盖住玻璃杯。然后在纸板上间隔5厘米左右的分别插入两根30到60厘米长的电线,并且让电线的5到7厘米长的部分没入水中。

4.将电线的另一端和9伏电源的正负两极分别相连。很快你就会看到在水中的电线附近会有气泡产生,氢气在负极产生,氧气在正极产生。

5.如果想要制备大量的氢气或氧气,那么你可以视情况进行下面的步骤,否则只到第5步就可以了。你需要准备一个小容器(注射器最好)以及可以把容器倒置固定的东西(通常用胶带)。

6.把小容器沉没到玻璃杯中。不要把小杯子从水里拿出或者让小杯子的口朝上,而是让小容器倒置,使小容器的口和大杯的底部接触 (如果使用注射器的话,那么只需要把注射器前端小口插入水中,然后拉出芯杆,吸满水即可,之后直接跳到第9步)。

7.慢慢把小杯子向上拉,但不要离开水面。最后的效果是,小杯子突出在水面上,并且里面装满了水(压力的作用使得水留在了小杯子里面)。

8.用胶带、钳子等固定住小杯子。

9.把电线的正负极插入进小容器中。

10.当小容器里充满气体之后,就可以移开了。

安全性:由于使用电池进行电解,电流小,比较安全,可以让儿童尝试操作。


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