com es produeix l'hidrogen líquid?
1. Com és hidrogen líquid produït?
Producció d'hidrogen per mètode de gas d'aigua
Utilitzeu antracita o coc com a matèria primera per reaccionar amb el vapor d'aigua a alta temperatura per obtenir aigua gasosa (C+H2O→CO+H2-calor). Després de la purificació, es passa a través d'un catalitzador amb vapor d'aigua per convertir el CO en CO2 (CO+H2O →CO2+H2) per obtenir un gas amb un contingut d'hidrogen superior al 80%, i després pressionar-lo a l'aigua per dissoldre el CO2, i després eliminar el CO restant a través d'una solució que conté formiat cupros (o acetat cupros que conté amoníac amb un cost més baix d'amoníac) produeix hidrogen i té una gran producció i més equipament. Aquest mètode s'utilitza sovint a les plantes de síntesi d'amoníac. Alguns també sintetitzen metanol a partir de CO i H2, i alguns llocs utilitzen menys hidrogen pur amb un 80% d'hidrogen. El gas s'utilitza com a combustible líquid artificial. Aquest mètode s'utilitza sovint a Beijing Chemical Experimental Plant i petites plantes fertilitzants nitrogenats en molts llocs.
Producció d'hidrogen a partir de gas sintètic i gas natural a partir del craqueig tèrmic del petroli
El subproducte del craqueig tèrmic del petroli produeix una gran quantitat d'hidrogen, que s'utilitza sovint en la hidrogenació de la gasolina, hidrogen requerit per les plantes petroquímiques i fertilitzants. Aquest mètode de producció d'hidrogen s'adopta a molts països del món. Les plantes, les bases petroquímiques del jaciment petrolier de Bohai, etc. utilitzen aquest mètode per produir hidrogen.
Producció d'hidrogen refrigerat a gas del forn de coc
Congeleu i pressuritzeu el gas del forn de coc que s'ha extret prèviament per liquar altres gasos i deixar hidrogen. Aquest mètode s'utilitza en alguns llocs.
Subproducte de l'hidrogen de l'electròlisi de l'aigua salada
A la indústria clor-àlcali, es produeix una gran quantitat d'hidrogen pur, que s'utilitza per a la síntesi d'àcid clorhídric, i també es pot purificar per produir hidrogen ordinari o hidrogen pur. Per exemple, l'hidrogen utilitzat a la segona planta química és el subproducte de la salmorra electrolítica.
Subproductes de la indústria cervesera
Quan el blat de moro s'utilitza per fermentar l'acetona i el butanol, més d'1/3 de l'hidrogen del gas residual del fermentador pot produir hidrogen ordinari (per sobre del 97%) després de la purificació repetida, i l'hidrogen normal es pot refredar per sota de -100 ° C amb nitrogen líquid. superior al 99,99%). Per exemple, Beijing Brewery produeix aquest subproducte d'hidrogen, que s'utilitza per a la cocció de productes de quars i per a unitats externes.
2. Com és hidrogen líquid transportats i quins són els modes de transport
Actualment, els mètodes de transport d'hidrogen líquid inclouen principalment els següents tipus:
El primer és el lliurament de camions cisterna. Aquest mètode utilitza camions cisterna dissenyats especialment per transferir hidrogen líquid del fabricant a la fàbrica o estació de l'usuari. Els camions cisterna solen estar dissenyats amb closques aïllades de diverses capes per mantenir estables la temperatura i la pressió de l'hidrogen líquid durant el transport. Tanmateix, aquest mètode requereix un gran cost per construir el camió cisterna i és vulnerable a factors com els accidents de trànsit i les restriccions de distància.
El segon és el lliurament del gasoducte. Aquest enfocament es basa en un gran sistema de canonades de subministrament d'hidrogen líquid. L'hidrogen líquid s'injecta al sistema de canonades per la planta de producció i després es transporta a la fàbrica de l'usuari o a l'estació d'abastiment d'hidrogen a través de canonades subterrànies. El transport per canonades és una manera econòmica, eficient i segura de fer front al transport d'alta intensitat de grans quantitats d'hidrogen. Però, al mateix temps, el transport per canonades requereix la construcció d'una infraestructura a gran escala i hi ha certs riscos, per la qual cosa es requereix un estricte treball de gestió i manteniment per garantir la seva seguretat.
El tercer és el transport amb vaixell. L'hidrogen líquid també es pot transportar per mar a diverses regions del món. A causa de la baixa densitat d'hidrogen líquid, el transport de vaixells requereix instal·lacions i tecnologies especials d'emmagatzematge i transport per garantir l'estabilitat del vaixell i la seguretat de l'hidrogen líquid. El transport de vaixells pot satisfer les necessitats de transport a llarga distància d'una gran quantitat d'hidrogen líquid, però requereix grans costos econòmics i tècnics i un estricte compliment de les normes de seguretat marítima i els convenis internacionals.
3. És difícil produir hidrogen líquid?
És més difícil de produir, i la dificultat rau en els punts següents:
La temperatura de refrigeració és baixa, la capacitat de refrigeració és gran i el consum d'energia de la unitat és elevat;
L'orto-paraconversió de l'hidrogen fa que el treball necessari per liquar l'hidrogen sigui molt més gran que el del metà, nitrogen, heli i altres gasos, i la calor d'orto-paraconversió representa al voltant del 16% del seu treball de liqüefacció ideal;
El canvi ràpid de la calor específica fa que la velocitat del so de l'hidrogen augmenti ràpidament amb l'augment de la temperatura. Aquesta alta velocitat del so fa que el rotor de l'expansor d'hidrogen suporti una gran tensió, cosa que dificulta molt el disseny i la fabricació de l'expansor;
A la temperatura de l'hidrogen líquid, altres impureses de gas, excepte l'heli, s'han solidificat (especialment l'oxigen sòlid), que pot bloquejar la canonada i provocar una explosió.
4. Quines són les indústries d'aplicació de l'hidrogen líquid?
Quan es necessita hidrogen, com ara l'aeronautica, l'aviació, el transport, l'electrònica, la metal·lúrgia, la indústria química, l'alimentació, el vidre i fins i tot els departaments de combustible civil, es pot utilitzar hidrogen líquid. Pel que fa a la medicina de l'hidrogen, l'hidrogen líquid mèdic pot proporcionar hidrogen per a màquines d'aigua riques en hidrogen, tasses d'aigua riques en hidrogen i dispositius d'absorció d'hidrogen en llocs grans. Actualment, el camp d'hidrogen líquid més utilitzat al meu país és l'aeroespacial.
El valor de l'hidrogen líquid en el camp de l'emmagatzematge d'hidrogen es manifesta principalment en els aspectes següents. En primer lloc, l'hidrogen líquid requereix un volum més petit que l'hidrogen gasós normal, cosa que pot reduir considerablement els llocs d'emmagatzematge i els costos de transport. En segon lloc, l'hidrogen líquid és més pur en qualitat, a diferència de l'hidrogen gasós, que produirà impureses com l'oxigen i el nitrogen, que afectaran l'efecte d'ús final. El desenvolupament de l'hidrogen líquid en el camp de l'emmagatzematge i el transport d'hidrogen també és propici per millorar la industrialització de l'hidrogen i ampliar el rang d'aplicació de l'energia de l'hidrogen en molts camps.
