一、工業制造。
1、電解水制氫多采用串聯電解槽(形似壓濾機)來解苛性鉀或苛性鈉的水溶液,多采用鐵作為陰極面的串聯電解槽。陽極出氧,陰極出氫。本法成本較高,但產品純度較高,直接得到純度大于99.7%的氫氣。這類氫氣純度常供:①用于電子、儀器、儀表工業中的還原劑、保護氣及對坡莫合金的熱處理等;②在粉末冶金工業中制鎢、鉬、硬質合金等用的還原劑;③制取多晶硅、鍺等半導體原材料,用于石油化工;例如,北京電子管制廠和科學院氣體廠都采用水力法來制氫。用飽和的食鹽電解生產氫。
如果2NaCl+2H--O=2NaOH+Cl-=2NaOH+Cl_+。
2、水氣法氫氣是以無煙煤或焦炭為原料,在高溫下與水蒸氣反應而產生水煤氣(C+H.O→CO+H-熱)。純化后,再使其與水蒸氣通過觸媒,將其中的CO轉化為CO(CO+H—O→CO)(CO+H—O→CO)可得含氫量在80%以上的氣體,再通過一次觸媒將其與水蒸氣一起,使其中的CO轉化為一氧化碳(CO+H-O→CO)溶液中的CO(H+O→CO)溶液中的CO(HO)溶液中除去殘存的CO。有些地方也用CO和H2來合成甲醇,還有一些地方用80%氫的不太純氣體作為人工液體燃料。這種方法多用于北京化工實驗廠和一些地方的小氮肥廠。
3、石油裂解合成氣和天然氣制氫副產氫氣是生產氫氣的主要原料,通常用于汽油加氫、石油化工和化肥廠所需的氫氣,世界上許多國家都采用這種制氫方法,而在中國的石油化工基地,如在慶化肥廠,渤海油田的石油化工基地等都用這一點。
4、焦爐煤氣冷凍制氫是先提凈焦爐氣冷凍壓力,再將其它氣體液化,留下氫氣。該法律在一些地方得到了應用(如前蘇聯的KeMepobo工廠)。
5、電解食鹽水副產氫在氯堿工業中產生的多量比純氫氣多,除供合成鹽酸外,還可經精制普氫或純氫。如化工二廠用氫,是電解鹽水的副產。
用飽和的食鹽電解生產氫。
如果2NaCl+2H--O=2NaOH+Cl-=2NaOH+Cl_+。
6、釀造工業副產。
以玉米為原料進行丙酮、丁醇發酵時,發酵罐廢氣中含有超過1/3的氫氣,經多次凈化可產生普氫(97%以上);將普氫通過液氮冷卻至—100℃以下的硅膠列管中,進一步去除雜質(如N2)可制得純氫(99.99%以上),如北京釀酒廠生產這種副產氫,用液氮冷卻至—100℃以下的硅膠列管中,進一步除去雜質(如N2)可制得純氫(99.99%以上)。
氫的生產和用途;
二、工業用途:
1、制氫設備造出的氫氣是主要的工業原料,也是重要工業氣體和特種氣體,廣泛應用于石油化工、電子工業、冶金工業、食品加工、浮法玻璃、精細有機合成、航空航天等領域。氫氣是一種理想的二次能源。通常,氫極易與氧結合。這一性質使得它成為生產過程中防止氧化的天然還原劑。本文介紹了在玻璃高溫加工工藝和電子微芯片制造過程中,在氮氣保護氣體中加入氫以去除殘留氧。石油化工中,原油需要通過脫硫和氫化裂解的方法進行加氫處理。氫氣的另一種重要用途是在人造黃油、食用油、洗發精、潤滑劑、家用清潔劑和其他產品中產生脂肪氫化。因為氫氣的高燃性,航天工業用液氫作燃料。
2、用作合成氨、合成甲醇、合成鹽酸、石油煉制加氫脫硫劑等的原料。
三、醫用:
制氫設備造出氫對中樞神經系統疾病的治療作用及氫氣生物學效應發現以來,氫氣對以腦血管疾病為代表的中樞神經系統疾功能紊亂有明顯的保護作用。