目前制氢的方法有哪些?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-24
制氢新方法有哪些?

为了寻求经济实用的制氢方法,各国科学家都在努力探索。除了我们上面谈到的传统制氢方法之外,近些年国外又发现了一些新的方法。这些新的制氢技术主要有:
用氧化亚铜做催化剂从水中制取氢气国外有研究人员将0.5克氧化亚铜粉末加入到0.2升的蒸馏水中,然后用一盏玻璃灯泡中发出的460~650纳米的可见光进行照射,在氧化亚铜催化剂的作用下,水分解成氢和氧。研究人员用这种方法共进行了30次实验,从分解的水中得到了不同比例的氢和氧。
实验过程中发现,如果得到的氧的压力增加到500帕斯卡,水的分解过程就会减慢。氧化亚铜粉末的使用寿命可达1900小时之久。日本东京技术研究所计划进一步研究如何提高氢的产生效率,同事研制能够在波长更长的可见光照射下发挥活性的催化剂,该研究所正在试验一种新的含铜铁合金的氧化物。
用新型的钼化合物从水中制氢
西班牙瓦伦西亚大学的两位科学家发明了一种低成本的从水中制取氢的方法。他们对催化转化器进行改造,仅需要很少的成本就会使水分解。他们用一种从钼中获取的化学产品做催化剂,而不使用电能。如果用氢做原料,用这种方法从半升水中制得的氢足以使一辆小汽车行驶633千米。
用光催化剂反应和超声波照射把水完全分解法制氢以前,曾经有人发现二氧化钛经光(紫外线)照射可分解水的现象。他们本打算应用这一方法制氢,但由于氢和氧的生成量较少,在经济上不划算,从而中断了这一研究。
不久前的研究成果表明,同时使用光催化剂反应和超声波照射的方法能够把水完全分解。这种“超声波光催化剂反应”之所以能使水完全分解,是由于在超声波的作用下,水被分解为氢和双氧水,而双氧水经过光催化反应又可分解成氧和氢。
稍稍令人遗憾的是,超声波照射和二氧化钛光催化剂虽然获得了完全分解水的结果,但氢的生成量却比较少。在添加二氧化锰后,再用超声波照射,二氧化锰分解后的锰离子可溶解到溶液中,使双氧水产氢量增加。

制氢技术有:
1. 化石燃料制氢
化石燃料制氢是一种传统的制氢方法,也是一种古老的制氢过程。然而,它仍然依赖化石燃料,并将排放二氧化碳等温室气体。通常用于制氢的化石燃料是天然气。我国的天然气极度缺乏,原料利用率低,制作工艺复杂,难度大。天然气制氢建设地点也很受天然气供应的影响。
2. 甲醇重整制氢法
甲醇蒸汽重整制氢法是20世纪80年代国外发展起来的一种制氢技术,其投资低,建成快,无排放无污染,原料可获得性高。至今为止国内外的制氢工艺非常成熟,高度集成的技术和燃料电池发电技术,在新能源汽车、通信站等领域成功应用,应用前景非常好。
3. 工业副产品制氢
焦炉煤气是采用变压吸附工艺制氢的工艺,从焦化工业副产物焦炉煤气中提取纯氢气,其基本原理是利用固体吸附剂对气体进行选择性吸附,并且气体吸附在吸附剂上随分压的降低而降低气体混合分离和吸附剂再生的特性,达到净化制氢的目的。
4. 电解水制氢
传统的电解水也可以获得氢气,国内外利用电解水制氢的技术相对成熟,效率高,制氢过程简单。但这种方法由于成本高,除已建成的装置外,新装置很少。

氢气的作用:
1、在石化工业中,需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油。
2、氢的另一个重要的用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化。
3、在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中,在氮气保护气中加入氢以去除残余的氧。
4、用作合成氨、合成甲醇、合成盐酸的原料,冶金用还原剂。
5、由于氢的高燃料性,航天工业使用液氢作为燃料。

制氢的方法:
1.化石燃料制氢,化石燃料制氢是一种传统的制氢方法,也是一种古老的制氢过程。
2.甲醇重整制氢法,甲醇蒸汽重整制氢法是20世纪80年代国外发展起来的一种制氢技术,其投资低,建成快,无排放无污染,原料可获得性高。
3.工业副产品制氢,焦炉煤气是采用变压吸附工艺制氢的工艺,从焦化工业副产物焦炉煤气中提取纯氢气,
4.电解水制氢,传统的电解水也可以获得氢气,国内外利用电解水制氢的技术相对成熟,效率高,制氢过程简单。但这种方法由于成本高,除已建成的装置外,新装置很少。

(1)太阳能电解水制氢。电解水制氢是目前应用较广且比较成熟的方法,效率较高,但耗电大,用常规电制氢成本比较高。

(2)太阳能热分解水制氢。将水或水蒸气加热到3000K(K是热力学单位,3000K约等于3273℃)以上,水中的氢和氧便能分解。这种方法制氢效率高,但需要高倍聚光器才能获得如此高的温度。

(3)太阳能热化学循环制氢。在水中加入一种或几种中间物,然后加热到较低温度,经历不同的反应阶段,最终将水分解成氢和氧,而中间物不消耗,可循环使用。产生污染是这种制氢方法的主要问题。

(4)太阳能光化学分解水制氢。这一制氢过程与上述热化学循环制氢有相似之处,在水中添加某种光敏物质作催化剂,增加对阳光中长波光能的吸收,利用光化学反应制氢。

(5)生物光合作用制氢。科学家发现,兰绿藻等许多藻类在无氧环境中适应一段时间,在一定条件下都可以进行光合放氢。目前,由于对光合作用和藻类放氢机理了解还不够,藻类放氢的效率很低,目前还不能实现工业化产氢。



石灰与海水化合添加烧过的煤块经过太阳能照射蒸腾产生高温蒸汽,再经过螺旋铜管冷凝液化成煤油。底部的沉淀物用来结晶成有机盐颗粒。



  • 目前制氢的方法有哪些?
    答:制氢的方法:1.化石燃料制氢,化石燃料制氢是一种传统的制氢方法,也是一种古老的制氢过程。2.甲醇重整制氢法,甲醇蒸汽重整制氢法是20世纪80年代国外发展起来的一种制氢技术,其投资低,建成快,无排放无污染,原料可获得性高。3.工业副产品制氢,焦炉煤气是采用变压吸附工艺制氢的工艺,从焦化工业副产物焦炉...
  • 制氢的方法有哪几种
    答:1. 太阳能电解水制氢:通过电解水的方法制氢,效率较高,但耗电量大,使用常规电力制氢成本较高。2. 太阳能热分解水制氢:将水或水蒸气加热至3000K以上,氢和氧即可分解。这种方法制氢效率高,但需要高倍聚光器来达到如此高的温度。3. 太阳能热化学循环制氢:在水中加入一种或几种中间物,加热至较...
  • 制氢技术有哪些呢?
    答:1. 蒸汽甲烷重整(SMR)蒸汽甲烷重整是目前最经济的工业氢气生产方式,全球约50%的氢气通过此法生产。该过程涉及在700–1100°C的高温下,将天然气中的甲烷与蒸汽和镍催化剂反应,分解生成一氧化碳(CO)和氢气(H2)。一氧化碳随后与蒸汽一同通过氧化铁或其他氧化物进行水煤气变换反应,进一步提纯氢气。
  • 制取氢气的方法都有哪些?
    答:1.通过化学反应制取:氢气常通过与其他物质反应得到,如水的电解反应、燃烧反应等。2.通过提纯制取:氢气常存在于其他气体中,如天然气、煤气等,可以通过提纯的方法将氢气从其他气体中分离出来。3.通过吸收法制取:可以使用吸收剂,如碳酸钠、碳酸钙等,将氢气吸收到吸收剂中,再加热蒸发,将氢气从吸收剂...
  • 制取氢气的方法
    答:制取氢气的方法如下:1、通过化学反应制取:氢气常通过与其他物质反应得到,如水的电解反应、燃烧反应等。2、通过提纯制取:氢气常存在于其他气体中,如天然气、煤气等,可以通过提纯的方法将氢气从其他气体中分离出来。3、通过吸收法制取:可以使用吸收剂,如碳酸钠、碳酸钙等,将氢气吸收到吸收剂中,再...
  • 氢能制取方法
    答:氢能制取方法有电解水制氢、水煤气法制氢。1、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。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,...
  • 氢气的三种制取方法
    答:水煤气法是通过使用无烟煤或焦炭作为原料,与水蒸气在高温下反应来制取水煤气。该反应的化学方程式为:C + H₂O → CO + H₂。在这个过程中,水蒸气与焦炭反应生成一氧化碳和氢气,这两种气体混合后形成了水煤气。这种方法在制氢工业中有着悠久的历史。三、金属与酸反应制氢 金属与酸...
  • 实验室制取氢气的方法有几种?
    答:实验室制取氢气的方法如下:方法1:用锌与稀硫酸反应生成氢气,化学反应式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(氢气),该法原理主要是利用金属活动性比氢强的锌单质与硫酸反应,置换出氢元素生成氢气,该方法是目前实验室制取氢气最常用的方式。方法2:用锌与盐酸反应生成氢气,化学反应式:2Zn+2HCl=2ZnCl+H2(氢气...
  • 结合氢能的认识及了解,谈谈目前氢气制备的方法及原理
    答:1、电解水制氢 电解水制氢是较为简单的一种方法,可以使用电极板或电解槽进行电解,具体的反应式为2H2O+2e-→H2↑+2OH-。这种方法是最常用的方法,而且它不会产生任何的污染物,有着广泛的应用领域。这种方法制取的氢气是纯净的,但耗电量大,成本高。2、化石原料制氢 化石原料主要指天然气、石油和...
  • 制氢技术有哪些呢?
    答:1、蒸汽甲烷重整 蒸汽甲烷重整(SMR)是一种从主要是甲烷的天然气中生产氢气的方法。它是目前最便宜的工业氢气来源。世界上近50%的氢气是通过这种方法生产的。该过程包括在蒸汽和镍催化剂存在下将气体加热到700–1100°C之间。产生的吸热反应分解甲烷分子并形成一氧化碳CO和氢气H2。然后一氧化碳气体可以与...