hvernig fljótandi vetni er framleitt?
1. Hvernig er fljótandi vetni framleitt?
Vetnisframleiðsla með vatnsgasaðferð
Notaðu antrasít eða kók sem hráefni til að hvarfast við vatnsgufu við háan hita til að fá vatnsgas (C+H2O→CO+H2—hita). Eftir hreinsun er það leitt í gegnum hvata með vatnsgufu til að umbreyta CO í CO2 (CO+H2O →CO2+H2) til að fá gas með vetnisinnihaldi yfir 80%, og þrýsta því síðan í vatn til að leysa upp CO2, og fjarlægja síðan afganginn af CO í gegnum lausn sem inniheldur kuproformat (eða kupro(eða kupro(púr)) vetnisetat sem inniheldur lægri aðferð við ammoníak vetnisetat sem inniheldur lægri aðferð við ammoníatasetat. framleiðir vetni og hefur mikla framleiðslu og meiri búnað. Þessi aðferð er oft notuð í ammoníaksmyndunarverksmiðjum. Sumir búa einnig til metanól úr CO og H2 og á nokkrum stöðum er minna af hreinu vetni með 80% vetni. Gasið er notað í gervi fljótandi eldsneyti. Þessi aðferð er oft notuð í Beijing Chemical Experimental Plant og litlum köfnunarefnisáburðarverksmiðjum víða.
Vetnisframleiðsla úr tilbúnu gasi og jarðgas frá varmasprungu jarðolíu
Aukaafurð hitauppstreymis á jarðolíu framleiðir mikið magn af vetni, sem oft er notað við vetnun bensíns, vetni sem þarf í jarðolíu- og áburðarverksmiðjum. Þessi aðferð við vetnisframleiðslu er notuð í mörgum löndum í heiminum. Verksmiðjur, jarðolíustöðvar í Bohai Oilfield, o.fl. nota allar þessa aðferð til að framleiða vetni.
Kókofn Gas Kæld vetnisframleiðsla
Frystið og þrýstið á kókofnsgasið sem búið er að draga út til að gera aðrar lofttegundir fljótandi og skilja eftir vetni. Þessi aðferð er notuð á nokkrum stöðum.
Aukaafurð vetnis við rafgreiningu á saltvatni
Í klór-alkalíiðnaði er framleitt mikið magn af hreinu vetni sem er notað til myndun saltsýru og einnig er hægt að hreinsa það til að framleiða venjulegt vetni eða hreint vetni. Til dæmis er vetnið sem notað er í annarri efnaverksmiðjunni aukaafurð rafgreiningarpækils.
Aukaafurðir bruggiðnaðarins
Þegar maís er notað til að gerja asetón og bútanól getur meira en 1/3 af vetni í úrgangslofti gerjunartækisins framleitt venjulegt vetni (yfir 97%) eftir endurtekna hreinsun og venjulegt vetni er hægt að kæla niður fyrir -100°C með fljótandi köfnunarefni. (meira en 99,99%). Til dæmis framleiðir Beijing Brewery þessa aukaafurð vetni, sem er notað til að brenna kvarsvörur og fyrir ytri einingar.
2. Hvernig er fljótandi vetni flutt og hverjir eru flutningsmátar
Sem stendur innihalda flutningsaðferðir fljótandi vetnis aðallega eftirfarandi gerðir:
Sú fyrsta er afhending tankbíla. Þessi aðferð notar sérhannaða tankbíla til að flytja fljótandi vetni frá framleiðanda til verksmiðju eða stöðvar notandans. Tankbílar eru venjulega hannaðir með fjöllaga einangruðum skeljum til að halda hitastigi og þrýstingi fljótandi vetnis stöðugum meðan á flutningi stendur. Þessi aðferð krefst hins vegar mikils kostnaðar við smíði tankskipsins og er viðkvæm fyrir þáttum eins og umferðarslysum og fjarlægðartakmörkunum.
Annað er leiðsluafhending. Þessi nálgun byggir á risastóru fljótandi vetnisflutningsleiðslukerfi. Fljótandi vetni er sprautað inn í leiðslukerfið frá framleiðslustöðinni og síðan flutt til verksmiðju notandans eða vetniseldsneytisstöðvar í gegnum neðanjarðarleiðslur. Leiðsluflutningar eru hagkvæm, skilvirk og örugg leið til að mæta miklum flutningi á miklu magni af vetni. En á sama tíma krefjast flutningar á leiðslum byggingu stórfelldra innviða og það eru ákveðnar áhættur, svo ströng stjórnunar- og viðhaldsvinna þarf til að tryggja öryggi þeirra.
Sá þriðji er skipaflutningar. Fljótandi vetni er einnig hægt að flytja sjóleiðina til ýmissa svæða um allan heim. Vegna lítillar þéttleika fljótandi vetnis þurfa skipaflutningar sérstaka geymslu- og flutningsaðstöðu og tækni til að tryggja stöðugleika skipsins og öryggi fljótandi vetnis. Skipaflutningar geta uppfyllt langtímaflutningaþarfir fyrir mikið magn af fljótandi vetni, en það krefst mikillar efnahags- og tæknikostnaðar og strangt samræmi við siglingaöryggisreglur og alþjóðlegar samþykktir.
3. Er fljótandi vetni erfitt að framleiða?
Það er erfiðara að framleiða og erfiðleikarnir liggja í eftirfarandi atriðum:
Kælihitastigið er lágt, kæligetan er mikil og orkunotkun einingarinnar er mikil;
Ortho-paraconversion vetnis gerir vinnuna sem þarf til að vökva vetni mun meiri en metan, köfnunarefni, helíum og aðrar lofttegundir, og orto-paraconversion hitinn stendur fyrir um 16% af fullkominni vökvavinnu þess;
Hröð breyting á sérvarma veldur því að hljóðhraði vetnis eykst hratt með hækkun hitastigs. Þessi hái hljóðhraði gerir það að verkum að snúningur vetnisþenslutækisins ber mikla streitu, sem gerir hönnun og framleiðslu þenslunnar mjög erfiða;
Við hitastig fljótandi vetnis hafa önnur gasóhreinindi nema helíum storknað (sérstaklega fast súrefni), sem getur stíflað leiðsluna og valdið sprengingu.
4. Hver eru notkunariðnaður fljótandi vetnis?
Þar sem þörf er á vetni, svo sem í geimferðum, flugi, flutningum, rafeindatækni, málmvinnslu, efnaiðnaði, matvælum, gleri og jafnvel borgaralegum eldsneytisdeildum, er hægt að nota fljótandi vetni. Hvað varðar vetnislækningar getur læknisfræðilegt fljótandi vetni veitt vetni fyrir vetnisríkar vatnsvélar, vetnisríka vatnsbolla og vetnisupptökutæki á stórum stöðum. Sem stendur er mest notaða sviði fljótandi vetnis í mínu landi geimferða.
Gildi fljótandi vetnis á sviði vetnisgeymslu kemur aðallega fram í eftirfarandi þáttum. Í fyrsta lagi þarf fljótandi vetni minna magn en venjulegt loftkennt vetni, sem getur dregið mjög úr geymslustöðum og flutningskostnaði. Í öðru lagi er fljótandi vetni hreinna að gæðum, ólíkt loftkenndu vetni, sem mun framleiða óhreinindi eins og súrefni og köfnunarefni, sem hefur áhrif á endanlega notkun. Þróun fljótandi vetnis á sviði vetnisgeymslu og flutninga er einnig til þess fallin að bæta iðnvæðingu vetnis og auka notkunarsvið vetnisorku á mörgum sviðum.
