suyuq vodorod qanday hosil bo'ladi?
1. Qanday suyuq vodorod ishlab chiqariladi?
Suv gaz usulida vodorod ishlab chiqarish
Suv gazini (C+H2O→CO+H2—issiqlik) olish uchun yuqori haroratda suv bug‘lari bilan reaksiyaga kirishish uchun xom ashyo sifatida antrasit yoki koksdan foydalaning. Tozalashdan so'ng, CO2 ga aylantirish uchun suv bug'i bilan katalizatordan o'tkaziladi (CO+H2O →CO2+H2) vodorod miqdori 80% dan ortiq bo'lgan gazni olish uchun, so'ngra CO2 ni eritish uchun uni suvga bosadi, so'ngra qolgan CO ni tarkibida mis formati (yoki mis asetat) o'z ichiga olgan eritma orqali chiqariladi, ammoniyli vodorodning narxi pastroq bo'lgan. vodorod hosil qiladi va bor katta ishlab chiqarish va ko'proq uskunalar. Bu usul ko'pincha ammiak sintezi zavodlarida qo'llaniladi. Ba'zilar CO va H2 dan metanolni ham sintez qiladilar va bir nechta joylarda 80% vodorod bilan kamroq sof vodorod ishlatiladi Gaz sun'iy suyuq yoqilg'i uchun ishlatiladi. Ushbu usul ko'pincha Pekin kimyoviy tajriba zavodida va ko'p joylarda kichik azotli o'g'itlar zavodlarida qo'llaniladi.
Sintetik gazdan vodorod ishlab chiqarish va neftni termal krekingdan tabiiy gaz
Neftni termal krekinglashning qo'shimcha mahsuloti ko'p miqdorda vodorod ishlab chiqaradi, bu ko'pincha benzinni gidrogenlashda ishlatiladi, neft-kimyo va o'g'it zavodlari tomonidan talab qilinadigan vodorod. Vodorod ishlab chiqarishning bu usuli dunyoning ko'plab mamlakatlarida qabul qilingan. Boxay neft konidagi zavodlar, neft-kimyo bazalari va boshqalar vodorod ishlab chiqarish uchun ushbu usuldan foydalanadilar.
Koks gazli sovutgichli vodorod ishlab chiqarish
Boshqa gazlarni suyultirish va vodorodni qoldirish uchun oldindan olingan koks gazini muzlatib qo'ying va bosim o'tkazing. Bu usul bir necha joylarda qo'llaniladi.
Sho'r suv elektrolizining vodorod qo'shimcha mahsuloti
Xlor-ishqor sanoatida ko'p miqdorda sof vodorod ishlab chiqariladi, u xlorid kislotasini sintez qilish uchun ishlatiladi va uni oddiy vodorod yoki sof vodorod ishlab chiqarish uchun ham tozalash mumkin. Masalan, ikkinchi kimyoviy zavodda ishlatiladigan vodorod elektrolitik sho'r suvning qo'shimcha mahsulotidir.
Pivo ishlab chiqarish sanoatining qo'shimcha mahsulotlari
Makkajo'xori aseton va butanolni fermentatsiya qilish uchun ishlatilsa, fermentatorning chiqindi gazidagi vodorodning 1/3 qismidan ko'prog'i takroriy tozalashdan so'ng oddiy vodorod (97% dan yuqori) hosil qilishi mumkin va oddiy vodorod suyuq azot bilan -100 ° C dan pastgacha sovutilishi mumkin. 99,99%). Misol uchun, Pekin pivo zavodida kvarts mahsulotlarini yoqish va tashqi bloklar uchun ishlatiladigan ushbu qo'shimcha mahsulot vodorod ishlab chiqariladi.
2. Qanday suyuq vodorod tashiladi va qanday transport turlari mavjud
Hozirgi vaqtda suyuq vodorodni tashish usullari asosan quyidagi turlarni o'z ichiga oladi:
Birinchisi - tankerlarni yetkazib berish. Ushbu usul suyuq vodorodni ishlab chiqaruvchidan foydalanuvchi zavodiga yoki stantsiyasiga o'tkazish uchun maxsus mo'ljallangan tank yuk mashinalaridan foydalanadi. Tank yuk mashinalari odatda tashish paytida suyuq vodorodning harorati va bosimini barqaror ushlab turish uchun ko'p qatlamli izolyatsiyalangan qobiqlar bilan ishlab chiqariladi. Biroq, bu usul tankerni qurish uchun katta xarajatlarni talab qiladi va yo'l-transport hodisalari va masofani cheklash kabi omillarga nisbatan zaifdir.
Ikkinchisi - quvurlarni etkazib berish. Bu yondashuv ulkan suyuq vodorod yetkazib berish quvuri tizimiga asoslangan. Suyuq vodorod ishlab chiqarish zavodi tomonidan quvur liniyasi tizimiga AOK qilinadi, so'ngra er osti quvurlari orqali foydalanuvchi zavodiga yoki vodorod yonilg'i quyish stantsiyasiga etkaziladi. Quvurlarni tashish - bu katta miqdordagi vodorodni yuqori intensivlikdagi tashishni qondirishning iqtisodiy, samarali va xavfsiz usuli. Biroq, shu bilan birga, quvurlarni tashish keng ko'lamli infratuzilmani qurishni talab qiladi va ma'lum xavflar mavjud, shuning uchun uning xavfsizligini ta'minlash uchun qat'iy boshqaruv va ta'mirlash ishlari talab etiladi.
Uchinchisi - kema tashish. Suyuq vodorodni dengiz orqali dunyoning turli mintaqalariga ham olib borish mumkin. Suyuq vodorodning zichligi past bo'lganligi sababli, kema tashish kemaning barqarorligini va suyuq vodorodning xavfsizligini ta'minlash uchun maxsus saqlash va tashish vositalari va texnologiyalarini talab qiladi. Kema tashish katta miqdordagi suyuq vodorodning uzoq masofalarga tashish ehtiyojlarini qondirishi mumkin, ammo bu katta iqtisodiy va texnik xarajatlarni, dengiz xavfsizligi qoidalari va xalqaro konventsiyalarga qat'iy rioya qilishni talab qiladi.
3. Suyuq vodorodni olish qiyinmi?
Uni ishlab chiqarish qiyinroq va qiyinchilik quyidagi nuqtalarda yotadi:
Sovutish harorati past, sovutish quvvati katta va birlik energiya iste'moli yuqori;
Vodorodning orto-parakonversiyasi vodorodni suyultirish uchun zarur bo'lgan ishni metan, azot, geliy va boshqa gazlarga qaraganda ancha katta qiladi va orto-parakonversiya issiqligi uning ideal suyultirish ishining taxminan 16% ni tashkil qiladi;
O'ziga xos issiqlikning tez o'zgarishi haroratning oshishi bilan vodorodning ovoz tezligining tez o'sishiga olib keladi. Bu yuqori ovoz tezligi vodorod kengaytirgichning rotorini yuqori kuchlanishga olib keladi, bu kengaytirgichni loyihalash va ishlab chiqarishni juda qiyinlashtiradi;
Suyuq vodorod haroratida geliydan tashqari boshqa gaz aralashmalari qotib qolgan (ayniqsa qattiq kislorod), bu quvurni to'sib qo'yishi va portlashga olib kelishi mumkin.
4. Suyuq vodorodni qo'llash sohalari qanday?
Vodorod zarur bo'lgan joylarda, masalan, aerokosmik, aviatsiya, transport, elektronika, metallurgiya, kimyo sanoati, oziq-ovqat, shisha va hatto fuqarolik yoqilg'i bo'limlari, suyuq vodoroddan foydalanish mumkin. Vodorod tibbiyoti nuqtai nazaridan, tibbiy suyuq vodorod vodorodga boy suv mashinalari, vodorodga boy suv stakanlari va katta joylarda vodorodni yutish moslamalari uchun vodorod bilan ta'minlashi mumkin. Hozirgi vaqtda mening mamlakatimizda suyuq vodorodning eng keng tarqalgan sohasi aerokosmik sohadir.
Suyuq vodorodning vodorodni saqlash sohasidagi qiymati asosan quyidagi jihatlarda namoyon bo'ladi. Birinchidan, suyuq vodorod oddiy gazsimon vodorodga qaraganda kichikroq hajmni talab qiladi, bu esa saqlash joylari va transport xarajatlarini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. Ikkinchidan, suyuq vodorod gazsimon vodoroddan farqli o'laroq sifat jihatidan tozaroq bo'lib, u kislorod va azot kabi aralashmalarni hosil qiladi, bu esa yakuniy foydalanish effektiga ta'sir qiladi. Vodorodni saqlash va tashish sohasida suyuq vodorodning rivojlanishi, shuningdek, vodorodni sanoatlashtirishni yaxshilash va ko'plab sohalarda vodorod energiyasini qo'llash doirasini kengaytirishga yordam beradi.
