як вырабляецца вадкі вадарод?
1. Як ёсць вырабляецца вадкі вадарод?
Атрыманне вадароду водагазавым спосабам
Выкарыстоўвайце антрацыт або кокс у якасці сыравіны для рэакцыі з вадзяной парай пры высокай тэмпературы з атрыманнем вадзянога газу (C+H2O→CO+H2—цяпло). Пасля ачысткі яго прапускаюць праз каталізатар з вадзяной парай для пераўтварэння CO ў CO2 (CO+H2O →CO2+H2), каб атрымаць газ з утрыманнем вадароду больш за 80%, а затым прэсуюць яго ў ваду для растварэння CO2, а затым выдаляюць рэшткі CO праз раствор, які змяшчае фарміят медзі (або ацэтат медзі, які змяшчае аміяк). У параўнанні з чыстым вадародам гэты метад мае больш нізкі кошт вырабляе вадарод і мае вялікую прадукцыйнасць і больш абсталявання. Гэты метад часта выкарыстоўваецца на заводах сінтэзу аміяку. Некаторыя таксама сінтэзуюць метанол з CO і H2, а ў некалькіх месцах выкарыстоўваюць менш чысты вадарод з 80% вадароду. Газ выкарыстоўваецца для штучнага вадкага паліва. Гэты метад часта выкарыстоўваецца на Пекінскім хімічным эксперыментальным заводзе і невялікіх заводах па вытворчасці азотных угнаенняў у многіх месцах.
Вытворчасць вадароду з сінтэтычнага газу і прыроднага газу з тэрмічнага крэкінгу нафты
Пабочны прадукт тэрмічнага крэкінгу нафты дае вялікую колькасць вадароду, які часта выкарыстоўваецца ў гідрагенізацыі бензіну, вадарод, неабходны нафтахімічным заводам і заводам па вытворчасці ўгнаенняў. Такі спосаб атрымання вадароду прыняты ў многіх краінах свету. Расліны, нафтахімічныя базы на радовішчы Бохай і г.д. выкарыстоўваюць гэты метад для вытворчасці вадароду.
Вытворчасць вадароду ў астуджаным коксавым газе
Замарожванне і ціск коксавага газу, які быў папярэдне экстрагаваны, каб звадкаваць іншыя газы і пакінуць вадарод. Гэты метад выкарыстоўваецца ў некалькіх месцах.
Вадарод, пабочны прадукт электролізу салёнай вады
У хлорна-шчолачнай прамысловасці вырабляецца вялікая колькасць чыстага вадароду, які выкарыстоўваецца для сінтэзу салянай кіслаты, а таксама можа быць ачышчаны для атрымання звычайнага вадароду або чыстага вадароду. Напрыклад, вадарод, які выкарыстоўваецца на другім хімічным заводзе, з'яўляецца пабочным прадуктам электралітычнага расола.
Пабочныя прадукты піваварнай прамысловасці
Калі кукуруза выкарыстоўваецца для ферментацыі ацэтону і бутанолу, больш за 1/3 вадароду ў адпрацаваным газе ферментэра можа вырабляць звычайны вадарод (больш за 97%) пасля шматразовай ачысткі, і звычайны вадарод можа быць астуджаны ніжэй за -100°C вадкім азотам. У трубцы з сілікагелем прымешкі (напрыклад, невялікая колькасць N2) могуць быць дадаткова выдалены для атрымання чыстага вадароду. (больш за 99,99%). Напрыклад, Beijing Brewery вырабляе гэты пабочны прадукт вадарод, які выкарыстоўваецца для абпалу кварцавых вырабаў і для знешніх блокаў.
2. Як ёсць вадкі вадарод перавозіцца і якія віды транспарту
У цяперашні час спосабы транспарціроўкі вадкага вадароду ў асноўным ўключаюць наступныя віды:
Першы — дастаўка аўтацыстэрнамі. Гэты метад выкарыстоўвае спецыяльна распрацаваныя аўтацыстэрны для перадачы вадкага вадароду ад вытворцы да завода або станцыі карыстальніка. Аўтацыстэрны звычайна канструююцца з шматслаёвай ізаляванай абалонкай, каб тэмпература і ціск вадкага вадароду былі стабільнымі падчас транспарціроўкі. Аднак гэты метад патрабуе вялікіх выдаткаў на будаўніцтва танкера і ўразлівы да такіх фактараў, як дарожна-транспартныя здарэнні і абмежаванне адлегласці.
Другое - трубаправодная дастаўка. Гэты падыход заснаваны на вялізнай сістэме трубаправодаў дастаўкі вадкага вадароду. Вадкі вадарод упырскваецца ў сістэму трубаправодаў вытворчасцю, а затым транспартуецца на завод карыстальніка або вадародную заправачную станцыю па падземных трубаправодах. Трубаправодны транспарт - гэта эканамічны, эфектыўны і бяспечны спосаб выканання інтэнсіўнай транспарціроўкі вялікіх аб'ёмаў вадароду. Але ў той жа час трубаправодны транспарт патрабуе будаўніцтва маштабнай інфраструктуры, і ёсць пэўныя рызыкі, таму для забеспячэння яго бяспекі патрабуюцца строгія работы па кіраванні і абслугоўванні.
Трэцяе - марскія перавозкі. Вадкі вадарод таксама можна транспартаваць па моры ў розныя рэгіёны свету. З-за нізкай шчыльнасці вадкага вадароду карабельныя транспарціроўкі патрабуюць спецыяльных складскіх і транспартных збудаванняў і тэхналогій для забеспячэння астойлівасці карабля і бяспекі вадкага вадароду. Суднавая транспарціроўка можа задаволіць патрэбы ў транспарціроўцы вялікай колькасці вадкага вадароду на вялікія адлегласці, але гэта патрабуе вялікіх эканамічных і тэхнічных выдаткаў і строгага захавання правілаў бяспекі на моры і міжнародных канвенцый.
3. Ці складана вырабляць вадкі вадарод?
Вырабляць яго больш складана, і складанасць заключаецца ў наступных момантах:
Тэмпература астуджэння нізкая, магутнасць астуджэння вялікая, а энергаспажыванне блока высокае;
Орта-параканверсія вадароду робіць працу, неабходную для звадкавання вадароду, значна большай, чым метан, азот, гелій і іншыя газы, і орта-параканверсія цяпла складае каля 16% ад яго ідэальнай працы звадкавання;
Хуткая змена ўдзельнай цеплаёмістасці выклікае хуткае павелічэнне хуткасці гуку вадароду з павышэннем тэмпературы. Гэтая высокая хуткасць гуку прымушае ротар вадароднага пашыральніка вытрымліваць вялікую нагрузку, што робіць распрацоўку і вытворчасць пашыральніка вельмі складанымі;
Пры тэмпературы вадкага вадароду іншыя газавыя прымешкі, акрамя гелія, зацвярдзелі (асабліва цвёрды кісларод), што можа перакрыць трубаправод і выклікаць выбух.
4. У якіх галінах прамысловасці ўжываецца вадкі вадарод?
Там, дзе неабходны вадарод, напрыклад, у касманаўтыцы, авіяцыі, на транспарце, у электроніцы, металургіі, хімічнай прамысловасці, харчовай прамысловасці, шкле і нават у грамадзянскіх паліўных аддзелах, можна выкарыстоўваць вадкі вадарод. З пункту гледжання вадароднай медыцыны, медыцынскі вадкі вадарод можа забяспечваць вадарод для багатых вадародам водяных машын, багатых вадародам шклянак для вады і прылад для паглынання вадароду ў вялікіх месцах. У цяперашні час самай шырока выкарыстоўванай сферай выкарыстання вадкага вадароду ў маёй краіне з'яўляецца аэракасмічная прамысловасць.
Значэнне вадкага вадароду ў галіне захоўвання вадароду ў асноўным выяўляецца ў наступных аспектах. Перш за ўсё, вадкі вадарод патрабуе меншага аб'ёму, чым звычайны газападобны вадарод, што можа значна скараціць месцы для захоўвання і транспартныя выдаткі. Па-другое, вадкі вадарод больш чысты па якасці, у адрозненне ад газападобнага вадароду, які будзе вырабляць такія прымешкі, як кісларод і азот, што паўплывае на канчатковы эфект выкарыстання. Развіццё вадкага вадароду ў галіне захоўвання і транспарціроўкі вадароду таксама спрыяе паляпшэнню індустрыялізацыі вадароду і пашырэнню дыяпазону прымянення вадароднай энергіі ў многіх галінах.
