Получение водорода
В распоряжении современных технологов имеются сотни технических методов получения водородного топлива, углеводородных газов, жидких углеводородов, воды. Выбор того или иного метода диктуется экономическими соображениями, наличием соответствующих сырьевых и энергетических ресурсов. В разных странах могут быть различные ситуации. Например, в странах, где имеется дешёвая избыточная электроэнергия, вырабатываемая на гидроэлектростанциях, можно получать водород электролизом воды (Норвегия); где много твёрдого топлива и дороги углеводороды, можно получать водород газификацией твёрдого топлива (Китай); где дешёвая нефть, можно получать водород из жидких углеводородов (Ближний Восток). Однако больше всего водорода получают в настоящее время из углеводородных газов конверсией метана и его гомологов (США, Россия).
В процессе конверсии метана водяным паром, диоксидом углерода, кислородом и оксида углерода водяным паром протекают следующие каталитические реакции. Рассмотрим процесс получения водорода конверсией природного газа (метана).
Получение водорода осуществляется в три стадии. Первая стадия - конверсия метана в трубчатой печи:
CH4 + H2O = CO + 3H2 - 206,4 кДж/моль
или
CH4 +CO2 = 2CO + 2H2 - 248, 3 кДж/моль.
Вторая стадия связана с доконверсией остаточного метана первой стадии кислородом воздуха и введением в газовую смесь азота, если водород используется для синтеза аммиака. (Если получается чистый водород, второй стадии принципиально может и не быть).
CH4 + 0,5O2 = CO + 2H2 + 35,6 кДж/моль.
И, наконец, третья стадия - конверсия оксида углерода водяным паром:
CO + H2O = СO2 + H2 + 41,0 кДж/моль.
Для всех указанных стадий требуется водяной пар, а для первой стадии - много тепла, поэтому процесс в энерготехнологическом плане проводится таким образом, чтобы трубчатые печи снаружи обогревались сжигаемым в печах метаном, а остаточное тепло дымовых использовалось для получения водяного пара.
Электролиз - получение водорода из воды путем пропускания через неё мощной электрической искры. Остальные способы технически невозможны, либо ещё дороже, чем и без того дорогой электролиз. Для получения очень малого количества водорода путем электролиза требуется огромное количество электрической энергии, что делает водород слишком дорогим.
Водородные технологии
Водород - один из наиболее распространённых элементов и на Земле. В земной коре из каждых 100 атомов 17 - атомы водорода. Он составляет примерно 0,88 % от массы земного шара (включая атмосферу, литосферу и гидросферу). Если вспомнить, что воды на земной поверхности более. 1,5•1018 м3 и что массовая ...
Программа материально-технического
обеспечения
Расчёт расхода топлива для работы автомобилей и его стоимости производится по каждому виду перевозок и марке автомобиля. Используются три вида линейных норм расхода топлива, кроме этого учитываются ряд эксплуатационных факторов, путём установления поправочных коэффициентов, регламентированных в фор ...
Проверка по критерию погоды
Проверка по критерию погоды в рамках курсового проекта осуществляется в соответствии с правилами российского морского регистра судоходства (РМРС) для судов II класса. Остойчивость судна по критерию погоды считается достаточной, если в расчетных наихудших погодных условиях оно выдерживает давление в ...