วิธีการผลิตไฮโดรเจนในสภาพอุตสาหกรรม
การสกัดโดยการแปลงก๊าซมีเทน
... น้ำที่อยู่ในสถานะไออุ่นถึง 1,000 องศาเซลเซียสผสมกับมีเทนภายใต้ความกดดันและต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา วิธีนี้น่าสนใจและได้รับการพิสูจน์แล้วควรสังเกตด้วยว่ามีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง: การค้นหาตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่ราคาถูกกว่าและมีประสิทธิภาพมากขึ้นกำลังอยู่ระหว่าง
พิจารณาวิธีการผลิตไฮโดรเจนที่เก่าแก่ที่สุด - ก๊าซถ่านหิน
... ในกรณีที่ไม่มีอากาศเข้าและอุณหภูมิ 1300 องศาเซลเซียสถ่านหินและไอน้ำจะถูกทำให้ร้อน ดังนั้นไฮโดรเจนจึงถูกแทนที่จากน้ำและได้รับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (ไฮโดรเจนจะอยู่ที่ด้านบนคาร์บอนไดออกไซด์ที่ได้รับจากปฏิกิริยาจะอยู่ที่ด้านล่าง) นี่จะเป็นการแยกส่วนผสมของก๊าซทุกอย่างง่ายมาก
การได้รับไฮโดรเจนโดย กระแสไฟฟ้าของน้ำ
ถือเป็นตัวเลือกที่ง่ายที่สุด สำหรับการนำไปใช้งานจำเป็นต้องเทสารละลายโซดาลงในภาชนะและวางองค์ประกอบไฟฟ้าสองอย่างไว้ที่นั่น หนึ่งจะถูกชาร์จเป็นบวก (ขั้วบวก) และอีกอันหนึ่งเป็นค่าลบ (แคโทด) เมื่อกระแสถูกนำไปใช้ไฮโดรเจนจะไปที่แคโทดและออกซิเจนไปยังขั้วบวก
การได้รับไฮโดรเจนด้วยวิธี ออกซิเดชันบางส่วน
... สำหรับสิ่งนี้จะใช้โลหะผสมอลูมิเนียมและแกลเลียม มันถูกวางไว้ในน้ำซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของไฮโดรเจนและอลูมินาในระหว่างปฏิกิริยา แกลเลียมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับปฏิกิริยาที่จะเกิดขึ้นอย่างเต็มที่ (องค์ประกอบนี้จะป้องกันไม่ให้อลูมิเนียมออกซิไดซ์ก่อนเวลาอันควร)
ความเกี่ยวข้องที่เพิ่งได้มา วิธีการใช้เทคโนโลยีชีวภาพ
: ภายใต้สภาวะขาดออกซิเจนและกำมะถันหนองในเทียมจะเริ่มปล่อยไฮโดรเจนออกมาอย่างเข้มข้น เอฟเฟกต์ที่น่าสนใจมากซึ่งอยู่ระหว่างการศึกษา
อย่าลืมวิธีการผลิตไฮโดรเจนแบบเก่าที่ได้รับการพิสูจน์แล้วอีกวิธีหนึ่งซึ่งประกอบด้วยการใช้ที่แตกต่างกัน องค์ประกอบอัลคาไลน์
และน้ำ โดยหลักการแล้วเทคนิคนี้เป็นไปได้ในห้องปฏิบัติการที่มีมาตรการด้านความปลอดภัยที่จำเป็น ดังนั้นในระหว่างการเกิดปฏิกิริยา (ดำเนินการด้วยความร้อนและด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา) จะเกิดโลหะออกไซด์และไฮโดรเจน มันยังคงอยู่เพียงเพื่อรวบรวมมัน
รับไฮโดรเจนโดย ปฏิสัมพันธ์ของน้ำและคาร์บอนมอนอกไซด์
เป็นไปได้เฉพาะในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม คาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนเกิดขึ้นหลักการของการแยกได้อธิบายไว้ข้างต้น
ขอบเขตของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน
H2 เป็นผู้ให้บริการพลังงานสมัยใหม่ที่มีการใช้งานในหลายพื้นที่อุตสาหกรรม นี่เป็นเพียงบางส่วน:
- การผลิตไฮโดรเจนคลอไรด์ (HC) l;
- การผลิตเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยิงจรวด
- การผลิตแอมโมเนีย
- การแปรรูปโลหะและการตัดมัน
- การพัฒนาปุ๋ยสำหรับกระท่อมฤดูร้อน
- การสังเคราะห์กรดไนตริก
- การสร้างเมทิลแอลกอฮอล์
- อุตสาหกรรมอาหาร;
- การผลิตกรดไฮโดรคลอริก
- การสร้างระบบพื้นอุ่น
นอกจากนี้ HHO ยังมีประโยชน์อย่างมากในชีวิตประจำวันแม้ว่าจะมีการจอง ประการแรกใช้สำหรับระบบทำความร้อนอัตโนมัติ นอกจากนี้ก๊าซของ Brown ยังถูกเติมลงในน้ำมันเบนซินเพื่อพยายามหลอกเครื่องยนต์และประหยัดน้ำมัน
ทั้งสองกรณีมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง ดังนั้นเมื่อจัดระบบทำความร้อนในบ้านคุณต้องคำนึงว่าอุณหภูมิการเผาไหม้ของ HHO เป็นลำดับความสำคัญที่สูงกว่าก๊าซมีเทน ในเรื่องนี้จำเป็นต้องซื้อหม้อไอน้ำพิเศษราคาแพงพร้อมหัวฉีดทนความร้อน มิฉะนั้นเจ้าของและบ้านของเขาจะตกอยู่ในอันตรายอย่างมาก
การประดิษฐ์มีข้อดีดังต่อไปนี้
ความร้อนที่ได้จากการออกซิเดชั่นของก๊าซสามารถนำไปใช้โดยตรงที่ไซต์และไฮโดรเจนและออกซิเจนได้มาจากการกำจัดไอน้ำเสียและน้ำในกระบวนการผลิต
ใช้น้ำน้อยเมื่อผลิตไฟฟ้าและความร้อน
ความเรียบง่ายของวิธี
การประหยัดพลังงานอย่างมีนัยสำคัญเช่นเดียวกับ ใช้ในการอุ่นเครื่องสตาร์ทให้เข้ากับระบบระบายความร้อนที่กำหนดไว้เท่านั้น
ผลผลิตสูงของกระบวนการเนื่องจาก การแยกตัวของโมเลกุลของน้ำเป็นเวลาสิบวินาที
วิธีการป้องกันการระเบิดและอัคคีภัยเนื่องจาก ในการนำไปใช้งานไม่จำเป็นต้องมีภาชนะสำหรับเก็บไฮโดรเจนและออกซิเจน
ในระหว่างการดำเนินการติดตั้งน้ำจะถูกทำให้บริสุทธิ์ซ้ำ ๆ และถูกเปลี่ยนเป็นน้ำกลั่น ช่วยขจัดตะกอนและปูนขาวซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานของการติดตั้ง
การติดตั้งทำจากเหล็กธรรมดา ยกเว้นหม้อไอน้ำที่ทำจากเหล็กทนความร้อนที่มีซับในและป้องกันผนัง นั่นคือไม่จำเป็นต้องใช้วัสดุราคาแพงพิเศษ
สิ่งประดิษฐ์สามารถค้นหาการประยุกต์ใช้ใน
อุตสาหกรรมโดยการเปลี่ยนไฮโดรคาร์บอนและเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในโรงไฟฟ้าด้วยน้ำราคาถูกที่แพร่หลายและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในขณะที่ยังคงรักษาพลังของโรงงานเหล่านี้ไว้
ไฮโดรเจนที่บ้าน: มีประโยชน์หรือไม่
เราทราบทันที: การใช้เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนเพื่อให้ความร้อนในบ้านไม่เป็นประโยชน์ คุณจะใช้จ่ายไฟฟ้าในการผลิต H2 บริสุทธิ์มากกว่าที่คุณจะได้รับพลังงานหลังจากการเผาไหม้ ดังนั้นสำหรับความร้อน 1 กิโลวัตต์จะใช้ไฟฟ้า 2 กิโลวัตต์นั่นคือไม่มีประโยชน์ ติดตั้งหม้อไอน้ำไฟฟ้าที่บ้านได้ง่ายกว่า
ในการเปลี่ยนน้ำมันเบนซิน 1 ลิตรสำหรับรถยนต์คุณจะต้องใช้ไฮโดรเจนบริสุทธิ์ 4766 ลิตรหรือก๊าซออกซีไฮโดรเจน 7150 ลิตรซึ่ง 1 ใน 3 คือออกซิเจน จนถึงขณะนี้แม้แต่ผู้ที่มีจิตใจดีที่สุดในโลกก็ยังไม่ได้พัฒนาหน่วยที่สามารถให้ประสิทธิภาพดังกล่าวได้
เรียกร้อง
วิธีการผลิตไฮโดรเจนและออกซิเจนจากไอน้ำ
รวมถึงการส่งไอน้ำนี้ผ่านสนามไฟฟ้าโดยมีลักษณะที่ใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่มีอุณหภูมิ
500 - 550 องศาเซลเซียส
ผ่านสนามไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันสูงเพื่อแยกไอและแยกออกเป็นอะตอมของไฮโดรเจนและออกซิเจน
ฉันอยากทำสิ่งที่คล้ายกันมานานแล้ว แต่การทดลองเพิ่มเติมกับแบตเตอรี่และขั้วไฟฟ้าคู่หนึ่งไปไม่ถึง ฉันต้องการสร้างอุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติครบถ้วนสำหรับการผลิตไฮโดรเจนในปริมาณที่จะทำให้บอลลูนพองได้ ก่อนที่จะสร้างอุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติครบถ้วนสำหรับการอิเล็กโทรลิซิสของน้ำที่บ้านฉันตัดสินใจตรวจสอบทุกอย่างในแบบจำลอง
โครงร่างทั่วไปของอิเล็กโทรไลเซอร์มีลักษณะดังนี้
รุ่นนี้ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานประจำวันเต็มรูปแบบ แต่เราจัดการเพื่อทดสอบความคิด
ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจใช้แกรไฟต์สำหรับขั้วไฟฟ้า แหล่งที่ดีเยี่ยมของกราไฟท์สำหรับอิเล็กโทรดคือตัวสะสมรถเข็น มีพวกมันมากมายนอนอยู่ที่จุดสิ้นสุด ต้องจำไว้ว่าขั้วไฟฟ้าตัวใดตัวหนึ่งจะยุบ
เราเห็นและจบด้วยไฟล์ ความเข้มของกระแสไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความแรงของกระแสและพื้นที่ของขั้วไฟฟ้า
สายไฟติดอยู่กับอิเล็กโทรด สายไฟต้องหุ้มฉนวนอย่างระมัดระวัง
สำหรับกรณีของรุ่นอิเล็กโทรไลเซอร์ขวดพลาสติกค่อนข้างเหมาะสม มีการทำรูในฝาปิดสำหรับท่อและสายไฟ
ทุกอย่างเคลือบด้วยสารเคลือบหลุมร่องฟันอย่างทั่วถึง
คอขวดแบบตัดเหมาะสำหรับเชื่อมต่อสองภาชนะ
พวกเขาจำเป็นต้องรวมเข้าด้วยกันและตะเข็บจะต้องละลาย
ถั่วทำจากฝาขวด
หลุมทำในสองขวดที่ด้านล่าง ทุกอย่างเชื่อมต่อและเต็มไปด้วยสารเคลือบหลุมร่องฟันอย่างระมัดระวัง
เราจะใช้เครือข่ายครัวเรือน 220V เป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า ฉันอยากจะเตือนคุณว่านี่เป็นของเล่นที่ค่อนข้างอันตราย ดังนั้นหากคุณไม่มีทักษะเพียงพอหรือมีข้อสงสัยก็ไม่ควรทำซ้ำในเครือข่ายครัวเรือนเรามีกระแสสลับสำหรับกระแสไฟฟ้าจะต้องยืดให้ตรง สะพานไดโอดเหมาะสำหรับสิ่งนี้ ภาพที่อยู่ในภาพถ่ายไม่มีพลังเพียงพอและถูกไฟไหม้อย่างรวดเร็ว ตัวเลือกที่ดีที่สุดคือสะพานไดโอด MB156 ของจีนในกล่องอะลูมิเนียม
ไดโอดบริดจ์ร้อนมาก จะต้องมีการระบายความร้อนที่ใช้งานอยู่ ตัวทำความเย็นสำหรับโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์นั้นสมบูรณ์แบบ สามารถใช้กล่องรวมสัญญาณที่มีขนาดเหมาะสมกับกล่องหุ้มได้ ขายในสินค้าไฟฟ้า
ต้องวางกระดาษแข็งหลายชั้นไว้ใต้สะพานไดโอด
รูที่จำเป็นทำอยู่ที่ฝาปิดของกล่องแยก
นี่คือลักษณะของชุดประกอบ อิเล็กโทรไลเซอร์ใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟหลักพัดลมใช้พลังงานจากแหล่งพลังงานสากล สารละลายเบกกิ้งโซดาใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์ ต้องจำไว้ว่ายิ่งความเข้มข้นของสารละลายสูงเท่าใดอัตราการเกิดปฏิกิริยาก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น แต่ในขณะเดียวกันเครื่องทำความร้อนก็สูงขึ้นเช่นกัน ยิ่งไปกว่านั้นปฏิกิริยาการสลายตัวของโซเดียมที่ขั้วลบจะทำให้เกิดความร้อน ปฏิกิริยานี้เป็นแบบคายความร้อน ผลก็จะเกิดไฮโดรเจนและโซเดียมไฮดรอกไซด์
อุปกรณ์ในภาพด้านบนร้อนมาก จะต้องปิดเป็นระยะและรอจนกว่าจะเย็นลง ปัญหาความร้อนได้รับการแก้ไขบางส่วนโดยการทำให้อิเล็กโทรไลต์เย็นลง สำหรับสิ่งนี้ฉันใช้ปั๊มน้ำพุแบบตั้งโต๊ะ ท่อยาวไหลจากขวดหนึ่งไปยังอีกขวดหนึ่งผ่านปั๊มและถังน้ำเย็น
ความเกี่ยวข้องของปัญหานี้ในปัจจุบันค่อนข้างสูงเนื่องจากความจริงที่ว่าทรงกลมของการใช้ไฮโดรเจนนั้นกว้างขวางมากและในรูปแบบที่บริสุทธิ์นั้นแทบจะไม่พบที่ใดในธรรมชาติ นั่นคือเหตุผลที่มีการพัฒนาเทคนิคต่างๆเพื่อให้สามารถสกัดก๊าซนี้จากสารประกอบอื่น ๆ ผ่านปฏิกิริยาทางเคมีและทางกายภาพ สิ่งนี้จะกล่าวถึงในบทความด้านบน
การได้รับไฮโดรเจนและตรวจสอบความบริสุทธิ์
ไฮโดรเจนได้จากการทำปฏิกิริยาสังกะสีและกรดไฮโดรคลอริก
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑
สังกะสีแทนที่ไฮโดรเจนจากกรดเช่นเดียวกับโลหะทุกชนิดที่อยู่ในชุดแรงดันไฟฟ้าทางด้านซ้ายของไฮโดรเจน
ในการเก็บไฮโดรเจนในหลอดทดลองคุณต้องคว่ำมันลงเนื่องจากไฮโดรเจนเบากว่าอากาศและมีแนวโน้มที่จะขึ้นด้านบน วิธีการรวบรวมไฮโดรเจนนี้เรียกว่า "air displacement method"
รูปที่. 1. การได้รับไฮโดรเจนและการเก็บรวบรวมโดยการกระจัดของอากาศ
หลอดทดลองสะสมไฮโดรเจน แต่ก็มีอากาศและออกซิเจนด้วย ไฮโดรเจนและออกซิเจนเป็นสารผสมที่ระเบิดได้ เราจุดไฟไฮโดรเจนที่เก็บรวบรวมด้วยเสี้ยน หลอดทดลองมีขนาดเล็กและการระเบิดของไฮโดรเจนและออกซิเจนเป็นเพียงเสียงแหลม ยิ่งมีออกซิเจนน้อยในส่วนผสมฝ้ายก็จะยิ่งเงียบ
หากไฮโดรเจนที่เก็บในหลอดทดลองบริสุทธิ์เราก็จะได้ยินเสียงป๊อปที่น่าเบื่อ ไฮโดรเจนดังกล่าวสามารถติดไฟได้
การผลิตไฮโดรเจนในครัวเรือน
การเลือกอิเล็กโทรไลเซอร์
ในการรับองค์ประกอบของบ้านคุณต้องมีอุปกรณ์พิเศษ - อิเล็กโทรไลเซอร์ มีตัวเลือกมากมายสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวในตลาดอุปกรณ์ดังกล่าวนำเสนอโดยทั้ง บริษัท เทคโนโลยีที่มีชื่อเสียงและผู้ผลิตรายย่อย หน่วยที่มีตราสินค้ามีราคาแพงกว่า แต่คุณภาพการสร้างสูงกว่า
เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านมีขนาดเล็กและใช้งานง่าย รายละเอียดหลักคือ:
อิเล็กโทรไลเซอร์ - มันคืออะไร
- นักปฏิรูป;
- ระบบทำความสะอาด
- เซลล์เชื้อเพลิง;
- อุปกรณ์คอมเพรสเซอร์
- ภาชนะสำหรับเก็บไฮโดรเจน
น้ำประปาธรรมดาถูกนำมาเป็นวัตถุดิบและไฟฟ้ามาจากเต้าเสียบปกติ หน่วยพลังงานแสงอาทิตย์ช่วยประหยัดไฟฟ้า
ไฮโดรเจนในบ้านใช้ในระบบทำความร้อนหรือปรุงอาหาร และยังเพิ่มส่วนผสมของน้ำมันเชื้อเพลิงและอากาศเพื่อเพิ่มพลังให้กับเครื่องยนต์ของรถ
ทำเครื่องมือด้วยมือของคุณเอง
การทำอุปกรณ์ด้วยตัวเองที่บ้านจะถูกกว่าด้วยซ้ำเซลล์แห้งดูเหมือนภาชนะที่ปิดสนิทซึ่งประกอบด้วยแผ่นอิเล็กโทรดสองแผ่นในภาชนะที่มีสารละลายอิเล็กโทรไลต์ เวิลด์ไวด์เว็บนำเสนอโครงร่างการประกอบที่หลากหลายสำหรับอุปกรณ์รุ่นต่างๆ:
- ด้วยตัวกรองสองตัว
- ด้วยการจัดเรียงด้านบนหรือด้านล่างของภาชนะ
- มีวาล์วสองหรือสามวาล์ว
- ด้วยกระดานสังกะสี
- บนขั้วไฟฟ้า
แผนภาพอุปกรณ์อิเล็กโทรลิซิส
ไม่ใช่เรื่องยากที่จะสร้างอุปกรณ์ง่ายๆสำหรับผลิตไฮโดรเจน จะต้องมี:
- แผ่นสแตนเลส
- หลอดใส
- ฟิตติ้ง;
- ภาชนะพลาสติก (1.5 ลิตร);
- เครื่องกรองน้ำและวาล์วกันกลับ
อุปกรณ์ของอุปกรณ์ง่ายๆในการผลิตไฮโดรเจน
นอกจากนี้จำเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์ต่าง ๆ : ถั่วแหวนรองสลักเกลียว ขั้นตอนแรกคือการตัดแผ่นเป็น 16 ช่องสี่เหลี่ยมตัดมุมออกจากแต่ละแผ่น ในมุมตรงข้ามคุณต้องเจาะรูสำหรับขันสลักเกลียว เพื่อให้แน่ใจว่ากระแสคงที่ต้องเชื่อมต่อเพลตตามโครงร่างบวก - ลบ - บวก - ลบ ชิ้นส่วนเหล่านี้แยกออกจากกันด้วยท่อและที่การเชื่อมต่อกับสลักเกลียวและแหวนรอง (สามชิ้นระหว่างจาน) 8 แผ่นวางอยู่บนบวกและลบ
เมื่อประกอบอย่างถูกต้องซี่โครงของเพลตจะไม่สัมผัสกับอิเล็กโทรด ชิ้นส่วนที่ประกอบจะถูกลดลงในภาชนะพลาสติก ในจุดที่ผนังสัมผัสจะมีรูยึดสองรูทำด้วยสลักเกลียว ติดตั้งวาล์วนิรภัยเพื่อกำจัดก๊าซส่วนเกิน อุปกรณ์ติดตั้งอยู่ในฝาภาชนะและตะเข็บปิดผนึกด้วยซิลิโคน
การทดสอบอุปกรณ์
ในการทดสอบอุปกรณ์ให้ดำเนินการหลายอย่าง:
โครงการผลิตไฮโดรเจน
- เติมของเหลว
- ปิดด้วยฝาปิดปลายด้านหนึ่งของท่อเข้ากับข้อต่อ
- อย่างที่สองแช่อยู่ในน้ำ
- เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ
หลังจากเสียบอุปกรณ์เข้ากับเต้าเสียบแล้วหลังจากนั้นไม่กี่วินาทีกระบวนการอิเล็กโทรลิซิสและการตกตะกอนจะสังเกตเห็นได้ชัดเจน
น้ำบริสุทธิ์ไม่มีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าได้ดี ในการปรับปรุงตัวบ่งชี้นี้คุณต้องสร้างสารละลายอิเล็กโทรไลต์โดยการเติมอัลคาไล - โซเดียมไฮดรอกไซด์ พบได้ในสารทำความสะอาดท่อเช่นโมล
วิธีการผลิตไฮโดรเจน
ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบก๊าซที่ไม่มีสีและไม่มีกลิ่นซึ่งมีความหนาแน่น 1/14 เมื่อเทียบกับอากาศ ในสภาวะที่เป็นอิสระนั้นหาได้ยาก โดยปกติไฮโดรเจนจะรวมกับองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ : ออกซิเจนคาร์บอน
การผลิตไฮโดรเจนสำหรับความต้องการทางอุตสาหกรรมและวิศวกรรมไฟฟ้าทำได้หลายวิธี ที่นิยมมากที่สุด ได้แก่ :
- กระแสไฟฟ้าของน้ำ
- วิธีความเข้มข้น
- การควบแน่นที่อุณหภูมิต่ำ
- การดูดซับ
ไฮโดรเจนสามารถแยกได้ไม่เพียง แต่จากสารประกอบที่เป็นก๊าซหรือน้ำเท่านั้น ไฮโดรเจนเกิดจากการทำให้ไม้และถ่านหินสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเช่นเดียวกับการแปรรูป biowaste
อะตอมไฮโดรเจนสำหรับวิศวกรรมกำลังได้มาโดยใช้วิธีการแยกตัวจากความร้อนของสารโมเลกุลบนเส้นลวดที่ทำจากทองคำขาวทังสเตนหรือแพลเลเดียม มันถูกทำให้ร้อนในบรรยากาศไฮโดรเจนภายใต้ความดันน้อยกว่า 1.33 Pa และยังใช้ธาตุกัมมันตภาพรังสีเพื่อให้ได้ไฮโดรเจน
การแยกตัวจากความร้อน
วิธีอิเล็กโทรลิซิส
วิธีการวิวัฒนาการของไฮโดรเจนที่ง่ายและเป็นที่นิยมที่สุดคือการอิเล็กโทรลิซิสของน้ำ ช่วยให้สามารถผลิตไฮโดรเจนบริสุทธิ์ได้จริง ข้อดีอื่น ๆ ของวิธีนี้คือ:
หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนอิเล็กโทรลิซิส
- ความพร้อมของวัตถุดิบ
- การรับองค์ประกอบภายใต้ความกดดัน
- ความสามารถในการทำให้กระบวนการเป็นไปโดยอัตโนมัติเนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว
ขั้นตอนในการแยกของเหลวด้วยกระแสไฟฟ้าคือการย้อนกลับของการเผาไหม้ของไฮโดรเจน สาระสำคัญคือภายใต้อิทธิพลของกระแสตรงออกซิเจนและไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาบนอิเล็กโทรดที่จุ่มลงในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ในน้ำ
ข้อดีเพิ่มเติมคือการผลิตผลพลอยได้ที่มีมูลค่าทางอุตสาหกรรมดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ออกซิเจนจำนวนมากเพื่อเร่งกระบวนการทางเทคโนโลยีในภาคพลังงานทำความสะอาดดินและแหล่งน้ำและกำจัดขยะในครัวเรือน น้ำหนักที่ได้จากการอิเล็กโทรลิซิสถูกใช้ในวิศวกรรมกำลังในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
การผลิตไฮโดรเจนโดยความเข้มข้น
วิธีนี้ขึ้นอยู่กับการแยกองค์ประกอบออกจากส่วนผสมของก๊าซที่มีอยู่ ดังนั้นส่วนที่ใหญ่ที่สุดของสารที่ผลิตในอุตสาหกรรมจึงถูกสกัดโดยใช้ไอน้ำที่เปลี่ยนรูปของมีเธน ไฮโดรเจนที่สกัดในกระบวนการนี้จะใช้ในพลังงานการกลั่นน้ำมันอุตสาหกรรมที่สร้างจรวดรวมถึงการผลิตปุ๋ยไนโตรเจน ขั้นตอนการได้รับ H2 นั้นดำเนินการในรูปแบบต่างๆ:
- วงจรสั้น
- การแช่แข็ง;
- เมมเบรน
วิธีหลังนี้ถือว่ามีประสิทธิภาพมากที่สุดและเสียค่าใช้จ่ายน้อย
การควบแน่นที่อุณหภูมิต่ำ
วิธีการได้รับ H2 นี้ประกอบด้วยการทำให้สารประกอบก๊าซเย็นตัวลงอย่างมากภายใต้ความกดดัน เป็นผลให้พวกมันถูกเปลี่ยนเป็นระบบสองเฟสซึ่งต่อมาจะถูกคั่นด้วยตัวคั่นเป็นส่วนประกอบของเหลวและก๊าซ สื่อเหลวใช้สำหรับระบายความร้อน:
- น้ำ;
- อีเทนเหลวหรือโพรเพน
- แอมโมเนียเหลว
ขั้นตอนนี้ไม่ง่ายอย่างที่คิด จะไม่สามารถแยกก๊าซไฮโดรคาร์บอนได้อย่างหมดจดในคราวเดียว ส่วนประกอบบางอย่างจะทิ้งก๊าซที่นำมาจากช่องแยกซึ่งไม่ประหยัด ปัญหาสามารถแก้ไขได้โดยการทำให้วัตถุดิบเย็นลงลึกก่อนแยก แต่สิ่งนี้ต้องใช้พลังงานมาก
ในระบบคอนเดนเซอร์อุณหภูมิต่ำที่ทันสมัยจะมีการจัดเตรียมคอลัมน์ demethanization หรือ deethanization เพิ่มเติม เฟสของก๊าซจะถูกลบออกจากขั้นตอนการแยกสุดท้ายและของเหลวจะถูกส่งไปยังคอลัมน์การกลั่นด้วยกระแสของก๊าซดิบหลังจากการแลกเปลี่ยนความร้อน
วิธีการดูดซับ
ในระหว่างการดูดซับเพื่อปลดปล่อยไฮโดรเจนจะใช้ตัวดูดซับ - ของแข็งที่ดูดซับส่วนประกอบที่จำเป็นของส่วนผสมของก๊าซ ถ่านกัมมันต์ซิลิเกตเจลซีโอไลต์ใช้เป็นตัวดูดซับ ในการดำเนินการตามขั้นตอนนี้จะใช้อุปกรณ์พิเศษ - ตัวดูดซับแบบวนหรือตะแกรงโมเลกุล เมื่อใช้งานภายใต้ความกดดันวิธีนี้สามารถกู้คืนไฮโดรเจนได้ 85 เปอร์เซ็นต์
หากเราเปรียบเทียบการดูดซับกับการควบแน่นที่อุณหภูมิต่ำเราสามารถสังเกตเห็นวัสดุและต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำกว่าโดยเฉลี่ย 30 เปอร์เซ็นต์ ไฮโดรเจนเกิดจากการดูดซับสำหรับวิศวกรรมไฟฟ้าและด้วยการใช้ตัวทำละลาย วิธีนี้ช่วยให้สามารถสกัด H2 90 เปอร์เซ็นต์จากส่วนผสมของก๊าซและได้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่มีความเข้มข้นของไฮโดรเจนสูงถึง 99.9%
