工业上有哪些方法可以产生氢气?

发布网友 发布时间：2022-04-24 03:19

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热心网友 时间：2023-05-11 05:55

工厂生产方法有：
1、电解水制氢．
水电解制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一。水为原料制氢过程是氢与氧燃烧生成水的逆过程，因此只要提供一定形式一定能量，则可使水分解。提供电能使水分解制得氢气的效率一般在75-85％，其工艺过程简单，无污染，但消耗电量大，因此其应用受到一定的*。利用电网峰谷差电解水制氢，作为一种贮能手段也具有特点。我国水力资源丰富，利用水电发电，电解水制氢有其发展前景。太阳能取之不尽，其中利用光电制氢的方法即称为太阳能氢能系统，国外已进行实验性研究。随着太阳电池转换能量效率的提高，成本的降低及使用寿命的延长，其用于制氢的前景不可估量。同时，太阳能、风能及海洋能等也可通过电制得氢气并用氢作为中间载能体来调节，贮存转化能量，使得对用户的能量供应更为灵活方便。供电系统在低谷时富余电能也可用于电解水制氢，达到储能的目的。我国各种规模的水电解制氢装置数以百计，但均为小型电解制氢设备，其目的均为制提氢气作料而非作为能源。随着氢能应用的逐步扩大，水电解制氢方法必将得到发展。
2、矿物燃料制氢
以煤、石油及天然气为原料制取氢气是当今制取氢气是主要的方法。该方法在我国都具有成熟的工艺，并建有工业生产装置。
（1）煤为原料制取氢气
在我国能源结构中，在今后相当长一段时间内，煤炭还将是主要能源。如何提高煤的利用效率及减少对环境的污染是需不断研究的课题，将煤炭转化为氢是其途径之一。
以煤为原料制取含氢气体的方法主要有两种：一是煤的焦化（或称高温干馏），二是煤的气化。焦化是指煤在隔绝空气条件下，在90－1000℃制取焦碳副产品为焦炉煤气。焦炉煤气组成中含氢气55-60％（体积）甲烷23-27％、一氧化碳6-8％等。每吨煤可得煤气300－350m3，可作为城市煤气，亦是制取氢气的原料。煤的气化是指煤在高温常压或加压下，与气化剂反应转化成气体产物。气化剂为水蒸汽或氧所（空气），气体产物中含有氢有等组份，其含量随不同气化方法而异。我国有大批中小型合成氢厂，均以煤为原料，气化后制得含氢煤气作为合成氨的原料。这是一种具有我国特点的取得氢源方法。采用OGI固定床式气化炉，可间歇操作生产制得水煤气。该装置投资小，操作容易，其气体产物组成主要是氢及一氧化碳，其中氢气可达60％以上，经转化后可制得纯氢。采用煤气化制氢方法，其设备费占投资主要部分。煤地下气化方法近数十年已为人们所重视。地下气化技术具有煤 资源利用率高及减少或避免地表环境破坏等优点。中国矿业大学余力等开发并完善了"长通道、大断 面、两阶段地下煤气化"生产水煤气的新工艺，煤气中氢气含量达50％以上，在唐山刘庄已进行工业性试运转，可日产水煤气5万m3，如再经转化及变压吸附法提纯可制得廉价氢气，该法在我国具有一定开发前景．我国对煤制氢技术的掌握已有良好的基础，特别是大批中小型合成氨厂的制氢装置遍布各地，为今后提供氢源创造了条件。我国自行开发的地下煤气化制水煤气获得廉价氢气的工艺已取得 阶段成果，具有开发前景，值得重视。
（2）以天然气或轻质油为原料制取氢气
该法是在催化剂存在下与水蒸汽反应转化制得氢气。主要发生下述反应：
CH4＋H2O→CO＋H2
CO＋H2O→COZ＋HZ
CnH2h＋2＋Nh2O→nCO＋（Zh＋l）HZ
反应在800-820℃下进行。从上述反应可知，也有部分氢气来自水蒸汽。用该法制得的气体组成中，氢气含量可达74％（体积），其生产成本主要取决于原料价格，我国轻质油价格高，制气成本贵，采用受到*。大多数大型合成氨合成甲醇工厂均采用天然气为原料，催化水蒸汽转化制氢的工艺。我国在该领域进行了大量有成效的研究工作，并建有大批工业生产装置。我国曾开发采用间歇式天然气蒸汽转化制氢工艺，制取小型合成氨厂的原料，这种方法不必用采高温合金转化炉，装置投资成本低。以石油及天然气为原料制氢的工艺已十分成熟，但因受原料的*目前主要用于制取化工原料。
（3）以重油为原料部分氧化法制取氢气
重油原料包括有常压、减压渣油及石油深度加工后的燃料油，重油与水蒸汽及氧气反应制得含氢
气体产物。部分重油燃烧提供转化吸热反应所需热量及一定的反应温度。该法生产的氢气产物成本
中，原料费约占三分之一，而重油价格较低，故为人们重视。我国建有大型重油部分氧化法制氢装置，用于制取合成氢的原料。

热心网友 时间：2023-05-11 05:55

氢气的工业制法之一 氢气是一种重要的工业气体。工业上制取氢气，依据原料、设备和成本情况，以及对氢气纯度的要求，可分别采取以下多种方法制取。①电解法将直流电通过铂电极(或其它惰性材料)通入水中，在阴极可以得到氢气，纯度高达99.5~99.8%: 氯碱工业电解饱和食盐水制氯气和烧碱时，也同时得到副产品氢气: ②水煤气转化法 将水蒸气通过炽热的焦炭层制得水煤气: 然后将水煤气跟水蒸气混合，以氧化铁为催化剂，使水煤气中的CO转化为CO2: 二氧气化碳溶于水，通过加压水洗即得到较纯净的氢气。 ③烃类裂解法 碳氢化合物经过高温裂解，裂解气中含有大量氢气，经过低温冷冻系统，可得到90%的氢气。如甲烷裂解: ④烃类蒸气转化法 碳氢化合物在高温和催化剂的作用下与水蒸气作用，可以得到主要含氢气和一氧化碳的一种混合气体，例如: 用分子筛吸附法或水煤气转化法除去CO，可得到纯净的氢气。天然气、油田气和炼厂气(石油炼制厂的副产气体)等都可用烃类裂解法和烃类蒸气转化法得到氢气。 氢气的工业制法之二 工业上制取氢气有下列几种方法: (1)电解水法 在电解槽中，电解25%NaOH溶液，温度控制在80~85℃，在阴极上析出氢气，在阳极上析出氧气。 在阴极上 4H++4e===2H2 在阳极上 4OH-====2H2O+O2+4e 因为H+和OH-来自H2O的电离，所以电解H2O的反应是: 用这种方法制得的氢气，含杂质很少，其纯度为99.7%~99.8%。 (2)电解食盐水法 在氯碱工业中，电解食盐的饱和溶液，温度控制在70~80℃，除得到氯气和氢氧化钠外，同时可制得氢气。主要反应如下: 在阳极上 2Cl-====Cl2+2e 在阴极上 2H++2e====H2 在阴极附近积集了OH-离子和Na+离子。 (3)水煤气转化法先将水蒸气通过灼热的无烟煤或焦炭，制得水煤气: 再将水煤气与过量水蒸气混合，在450~550℃和催化剂的作用下，使水煤气中的一氧化碳转化为二氧化碳，并增加了混合气体中氢气的含量。 最后将二氧化碳和氢气的混合气体加压(12~30大气压)，经过水洗或用氨水吸收以除去二氧化碳，而分离出氢气。 (4)从天然气、炼厂气(石油炼制厂的副产气体)、油田气等气体燃料中获得氢

热心网友 时间：2023-05-11 05:55

工业上产生氢气的方法主要是电解水。
因为水电解生成氢气和氧气，就可以从中提纯出氢气。
实验室里面是常用锌和稀硫酸反应来产生氢气。

热心网友 时间：2023-05-11 05:56

实验室制备氢气有很多种：
1、金属与非氧化性酸反应。
2、活泼金属与水反应，如：金属钠。
3、金属铝与氢氧化钠反应。
4、硅与氢氧化钠反应等等。
而工业上的方法是：
1）电解水制氢；
2）矿物燃料制氢；CH4＋H2O→CO＋H2。

热心网友 时间：2023-05-11 05:57

电解水
煤炭气化
重油及天然气水蒸气催化