氢气的性质及工业生产方法
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/28 19:52:59
氢气的性质及工业生产方法
氢气的性质及工业生产方法
氢气的性质及工业生产方法
沸点：-252.77℃；熔点：-259.2℃；密度：0.09kg/m3；相对分子质量：2.016
工业制法
一、电解水制氢 多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽（外形似压滤机）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.这种纯度的氢气常供：①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等,②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂,③制取多晶硅、锗等半导体原材料,④油脂氢化,⑤双氢内冷发电机中的冷却气等.像北京电子管厂和科学院气体厂就用水电解法制氢. 利用电解饱和食盐水产生氢气
如2NaCl+2H2O=电解=2NaOH+Cl2↑+H2↑
二、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（C+H2O→CO+H2—热）.净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO2（CO+H2O→CO2+H2）可得含氢量在80%以上的气体,再压入水中以溶去CO2,再通过含氨蚁酸亚铜（或含氨乙酸亚铜）溶液中除去残存的CO而得较纯氢气,这种方法制氢成本较低产量很大,设备较多,在合成氨厂多用此法.有的还把CO与H2合成甲醇,还有少数地方用80%氢的不太纯的气体供人造液体燃料用.像北京化工实验厂和许多地方的小氮肥厂多用此法.
三、由石油热裂的合成气和天然气制氢 石油热裂副产的氢气产量很大,常用于汽油加氢,石油化工和化肥厂所需的氢气,这种制氢方法在世界上很多国家都采用,在我国的石油化工基地如在庆化肥厂,渤海油田的石油化工基地等都用这方法制氢气 也在有些地方采用（如美国的Bay、way和Batan Rougo加氢工厂等）.
四、焦炉煤气冷冻制氢 把经初步提净的焦炉气冷冻加压,使其他气体液化而剩下氢气.此法在少数地方采用（如前苏联的Ke Mepobo工厂）.
五、电解食盐水的副产氢 在氯碱工业中副产多量较纯氢气,除供合成盐酸外还有剩余,也可经提纯生产普氢或纯氢.像化工二厂用的氢气就是电解盐水的副产.
利用电解饱和食盐水产生氢气
如2NaCl+2H2O=电解=2NaOH+Cl2↑+H2↑
六、酿造工业副产
用玉米发酵丙酮、丁醇时,发酵罐的废气中有1/3以上的氢气,经多次提纯后可生产普氢（97%以上）,把普氢通过用液氮冷却到—100℃以下的硅胶列管中则进一步除去杂质（如少量N2）可制取纯氢（99.99%以上）,像北京酿酒厂就生产这种副产氢,用来烧制石英制品和供外单位用.
七、铁与水蒸气反应制氢
但品质较差,此系较陈旧的方法现已基本淘汰