氢气的七种制取方法,请看详解。
工具/原料
水、煤、石油、食盐
器皿、铁器、电池
方法/步骤
1、一粑颇岔鲷、电解水制氢多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽,来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。阳极出氧气,阴癀溢汾鲜极出氢气。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: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。
2、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缇吾怩舭—热)。净化后再弋讥孜求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。
3、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。
4、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。
5、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。
6、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)。
7、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。