ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение водорода на передвижных установках и стационарных устройствах малой производительности из "Основы производства водорода" Производство водорода на передвижных установках и стационарных устройствах малой производительности в большинстве случаев не связано с применением водяного пара или значительных количеств электроэнергии, но требует обычно расхода воды. [c.298] Водород, полученный этим способом, содержит до 5 % примесей, состоящих из HaS, РНз, AsHj и ЗЬНз. Сера и фосфор переходят в водород из железа, а мышьяк и сурьма — из кислоты. Загрязненность водорода большим количеством примесей, неудобство и небезопасность работы с концентрированной кислотой, а также значительный расход основных материалов привели к тому, что кислотный способ получения водорода в настоящее время имеет весьма ограниченное применение. [c.299] Способ требует значительного расхода исходных материалов. На производство 1 нм водорода затрачивается до 1 кг алюминия и до 2 кг технического NaOH. [c.299] Реакция (XIII-2) протекает весьма бурно с выделением больших количеств тепла, которые необходимо отводить. Поэтому данный способ связан также со значительным расходом охлаждающей воды. Достоинство способа заключается в сравнительно высокой чистоте вырабатываемого газа (до 98% На). [c.299] Способ находился на вооружении русской армии во время русско-японской и первой мировой войн. В связи с небольшим выходом водорода на единицу затрачиваемых материалов сейчас этот способ потерял свое значение. [c.299] С уравнением (ХШ-З). Так, по уравнению (ХШ-З) для производства 1 нм водорода необходимо 1,8 кг NaOH (считая на 100%). Практический же расход едкого натра составляет всего 1,25— 1,3 кг. [c.300] Так как чистый кремний весьма дефицитен, обычно для получения водорода этим способом применяют сплав кремния с железом. Такой сплав известен под названием ферросилиция или силиколя. Отсюда часто встречающееся название способа — силиколевый. [c.300] Для производства водорода обычно применяется порошкообразный ферросилиций с размерами частиц до 1 мм. Содержание активного кремния в ферросилиции должно быть не менее 72%. Часть кремпия в ферросилиции может быть в неактивной форме (в виде-SiOz). С другой стороны, в щелочно-кремниевом способе водород образуется не только за счет реакции щелочи с кремнием, но и при взаимодействии щелочи с другими компонентами сплава (например, с алюминием). [c.300] Степень дисперсности ферросилиция не имеет значения для выхода водорода, однако при увеличении размеров частиц снижается скорость процесса. Скорость процесса замедляется при уменьшении концентрации кремния в ферросилиции до 70% и ниже. [c.300] Ферросилиций перевозится и хранится в Железных барабанах. Следует учитывать, что ферросилиций при взаимодействии с атмосферной влагой может выделять ядовитые газы фосфористый водород (РНз) и мышьяковистый водород (AsHs). При перевозк ферросилиция в герметической упаковке возможны хлопки. В связи с этим железные барабаны с ферросилицием должны быть снабжены небольшим отверстием, закрываемым ватой или паклей. Транспортировку барабанов с ферросилицием лучше всего производить в крытых вагонах с открытыми люками. Помещение где хранится ферросилиций должно хорошо вентилироваться. Вместе с тем в помещение для хранения ферросилиция не должны попадать атмосферные осадки. [c.300] Раствор NaOH, загружаемый в генератор водорода, должен иметь концентрацию 30—35%. При этом температура раствора перед началом работы генератора должна быть не менее 60—70° С. При более низких температурах скорость выделения водорода недостаточна. Для подогрева раствора к жидкому каустику обычно добавляют некоторое количество твердого NaOH. Подогрев раствора может быть также осуществлен добавкой в раствор алюминиевых стружек. В процессе работы за счет экзотермического характера реакции температура процесса может подняться до 110° С и выше. В этом случае для снижения температуры в генератор подается вода. [c.300] В состав установок, работающих по данному способу, входит следующее основное оборудование а) растворитель б) генератор . [c.300] Устаповки большой производительности, кроме того, снабжены жсточником электроэнергии в виде динамомашины постоянного тока или генератора переменного тока, приводимого во вращение специальным двигателем внутреннего сгорания или двигателем автомашины, и электродвигателями для привода мешалок генератора и насосов установки. [c.301] В зависимости от типа установки оборудование ее монтируется иа одной или двух повозках. Повозками служат кузов автомашины л прицеп. [c.301] Растворитель предназначается для приготовления раствора NaOH необходимой концентрации и обычно представляет собой аппарат с мешалкой и подвешенной внутри дырчатой корзиной, в которую загружается твердый каустик. [c.301] Генератор, служащий для получения водорода, представляет обой полый резервуар, оборудованный в некоторых конструкциях двумя мешалками, вращающимися в различных направлениях. Мешалки предусмотрены для лучшего контактирования ферросилиция и раствора щелочи. [c.301] В состав оборудования для охлаждения и осушки водорода входит а) горячий скруббер б) холодный скруббер в) испаритель г) вентилятор. [c.301] Водород выходит из генератора с температурой около 100° С. В горячем скруббере, за счет орошения водой, газ освобождается от пены и брызг воды, увлекаемых из генератора. При этом температура газа снижается до 65° С. Скруббер имеет насадку из мед-лых спиралей. Нагретая вода после скруббера поступает на охлаждение в испаритель. Окончательное охлаждение газа в скруббере производится в холодном скруббере. Для охлаждения газа в скруббере предусмотрена насадка из медных спиралей, а для осушки газа (выделения брызг) — специально загнутые трубки. Выделение мельчайших частиц влаги основано здесь на принципе резкой потери скорости газа, выходящего из трубок. Из послед--йего скруббера ) водород в зависимости от начальной температуры охлаждающей воды выходит с температурой 15—30° С. [c.301] Испаритель и вентилятор к нему имеются не на всех установках. [c.301] На производство 1 нм водорода расходуется 1,25—1,3 кг NaOH, 1,15—1,3 кг ферросилиция и около 13 л воды (с учетом охлаждения газа). [c.302] Вернуться к основной статье