Применение водорода в производстве удобрений — Огород — мой смысл жизни

Применение водорода в производстве удобрений - Огород - мой смысл жизни сад и огород
водород удобрения

Применение водорода в производстве удобрений

Невозможно представить современную промышленность без использования водорода в различных отраслях и на разных этапах производства. производства технических газов. И водород Водород — один из самых популярных газов в промышленности, занимающий третье место после кислорода и азота.

Спрос на промышленный газ.

Водород является одним из важнейших видов сырья для нефтехимической и химической промышленности. От этого газа зависят и другие отрасли, такие как металлургия, пищевая, стекольная, электронная и электротехническая промышленность.

Химическая промышленность

Основной областью применения водорода является производство Химические вещества, такие как аммиак, метанол, хлор, его раствор, соляная кислота. водорода Его раствор, соляная кислота. Аммиак далее используется в производстве азота, взрывчатых и синтетических химических веществ. удобрений Взрывчатые вещества, синтетические волокна, пластмассы, лекарства.

Применение водорода

Нефтеперерабатывающая промышленность

На НПЗ водород Дистилляты, углеводороды для гидроэнергетики, с высоким содержанием серы, используемые при производстве топлива из тяжелого сырья с помощью гидроустановок. при производстве Смазочные материалы и др. же водород Необходимы в других процессах нефтепереработки.

Металлургия

В металлургии основная доля отработанных водорода Это связано с тем, что в него поступает минерализованное сырье прямого восстановления железа. С помощью водорода металла происходит восстановление оксидов. Вольфрам при этом берется

Техника для больших количеств водорода применяются в прокатном производстве Для термообработки холоднокатаной стали. Используется водород металлургическими компаниями для получения защитной азотно-водородной атмосферы при термотонировании трубы.

При горении водорода При использовании кислорода температура повышается примерно до 3000°C, что позволяет сваривать металл.

Стекольная промышленность

В этой отрасли водород используется при производстве В случае флоат-процесса и производства кварцевого стекла его получают путем плавления кварца в кислородно-водородном пламени, минеральных кристаллов или синтетических диоксидов кремния.

Энергетика

Благодаря таким свойствам, как высокая теплопроводность и коэффициент диффузии, водород используется для охлаждения АЭ и мощных вихревых потоков АЭ.

Пищевая промышленность

В пищевой промышленности используют оливковый лист и липотрис. — водород применяется при производстве Маргарин производится путем гидрогенизации жидких растительных жиров.

Другие потребители. водорода относятся горнодобывающие и перерабатывающие предприятия, электротехническая и электронная промышленность, предприятия по производству ядерного топлива, транспортные, газовые и фармацевтические компании. Сжижение. водород Используется в качестве ракетного топлива.

Водород — необходимый компонент многочисленных производственных процессов, связанных с промышленностью. Для использования в синтезе вещества для решения технических задач количество примесей не должно превышать 0,05%. Сорт А и 0,01% — относится к сорту Б.

Популярность и востребованность химических элементов напрямую связана с их положительными свойствами.

Применение водорода в производстве удобрений - Огород - мой смысл жизни

  • Гибкость,
  • Высокая химическая активность,
  • малый вес,
  • хорошая теплопроводность,
  • В процессе горения выделяется большое количество тепла,
  • Безопасность использования.

Востребованность водорода для промышленных целей

Водород необходим для производства аммиака, важного компонента экстракции удобрений азотного типа, производства пластмасс, синтетических волокон и фармацевтических препаратов. При соединении с хлором получаются хлористый водород и соляная кислота. Также используется в производстве многих органических веществ.

Для пищевой промышленности. водород Используется при производстве маргарина, состоящего из твердых жиров растительного происхождения. Гидрогенизация позволяет превратить жидкое растительное масло в твердый жир. Этот химический элемент выступает в качестве ускорителя или защитного средства при упаковке пищевых продуктов.

Использование водорода в металлургии

С помощью водорода Можно восстановить первоначальные свойства некоторых металлов, состоящих из оксидов (вольфрам). При горении в кислороде температура достигает 3000 °C. Такие условия позволяют плавить и сваривать металлы с высокой температурой плавления.

Использование водорода В промышленности это можно увидеть, например, в металлургии. В этой отрасли его используют для восстановления металлов из оксидов. В результате можно получить сплавы, относящиеся к сплавам с высокой температурой плавления. Пламя водорода и кислорода, характеризующееся высокими температурами, способно их плавить и сваривать. Для этих целей используются горелки, аналогичные ацетилено-кислородным.

Преимущества применения водорода

Жидкий водород идеально подходит в качестве ракетного топлива. Его также активно исследуют на предмет использования в будущем в качестве топлива для трансмиссий автомобилей. Если эта идея будет реализована, она положительно скажется на экологической обстановке при сжигании топлива. водорода В атмосферу не будут выбрасываться опасные элементы, наносящие непоправимый вред окружающей среде.

Одними из основных потребителей этого химического элемента являются компании, работающие в нефтехимическом секторе и занимающиеся переработкой нефти. Потоки здесь составляют. водорода Промышленный экспорт составляет 50 % от общего объема. Исключительно из него производятся многочисленные полимеры, углеводородные соединения и куски, обладающие пластическими свойствами. из водорода .

Благодаря отличной теплопроводности и отсутствию вредных компонентов в составе, газ оптимально подходит для снижения уровня нагрева гидромассажных ванн, характеризующихся высоким запасом мощности. Высокие температуры. водород Регенерация происходит за счет захвата атомов кислорода в оксиде металла. Это позволяет применять для немедленного восстановления руды.

В зависимости от отрасли, газообразные рекомендации могут выступать в качестве основного элемента, дополнительного материала или топлива.

Статистика показывает, что спрос на него водорода быстро растет, а его использование удваивается в несколько раз каждые 15 лет.

Учёные разработали новый способ производства водорода Для топливных элементов и удобрений

Группа исследователей из японского Центра исследований устойчивых ресурсов Riken (CSRS) под руководством Рюхея Накамуры разработала новую практическую технологию производства водных топливных элементов производства водорода из воды. Новая технология отличается от существующих тем, что не требует использования редких и дорогих редких металлов. Исследователи. применяли кобальта и марганца. Водород, который они получают, является, для производства Топливные элементы и сельское хозяйство. удобрений .

Водород — это чистое топливо, и при потреблении он гидратируется только водой. Если. водород Если водород производится из воды с использованием возобновляемой электроэнергии, энергетическая система становится жизнеспособной, возобновляемой и экологически чистой. Без учета применения водорода В различных топливных элементах он также является основным сырьем при производстве для производства аммиака. Последний используется при производстве почти во всех синтетических удобрений . В настоящее время заводы по производству аммиака используют для производства водорода ископаемое топливо.

Одна из причин, по которой ископаемое топливо до сих пор при производстве водорода используется ископаемое топливо, является то, что процесс электролиза H2из воды. Как говорит Накамура, в основном это связано с отсутствием подходящих катализаторов. Исследователи говорят, что катализатор должен быть способен выдерживать склеротическую среду и быть очень активным. В противном случае количество электроэнергии, необходимое для работы реакции, резко возрастает. Это, конечно же, приводит к увеличению себестоимости продукции! водорода .

В настоящее время наиболее активными катализаторами для электролиза воды являются редкие минералы. В большинстве случаев это иридий и платина. Это очень дорогие материалы, которые можно назвать «вымирающими видами» среди металлов. Как показывают некоторые расчеты, для перевода всей планеты на водородное топливо потребуется около 800 лет производства Иридиум. В данном объеме на Земле отсутствует. Наиболее распространенные минералы, включая никель и железо, обладают недостаточной активностью и могут раствориться в кислой среде при электролизе.

В рамках своего исследования ученые решили использовать смешанные оксиды кобальта и марганца. Оксиды кобальта обеспечивают активность, необходимую для протекания реакции. Однако они чувствительны к эрозии в кислой среде. Оксиды марганца обладают недостаточной активностью, но более устойчивы в агрессивной кислотной среде электролиза. Исследователи выбрали эти оксиды, чтобы воспользоваться их взаимодополняющими свойствами.

Они также учли высокую плотность тока, необходимую для практического использования этой лабораторной технологии. Чтобы сделать технологию пригодной для производству водорода В промышленных масштабах плотность тока «мишень-мишень» в 10-100 раз превышала значения, использовавшиеся в предыдущих экспериментах. Соавтор исследования Шуан Конг говорит, что высокая скорость потока вызывает ряд проблем, включая физическую деградацию катализатора.

В конечном итоге исследователи превзошли существующие проблемы, проведя опыты и ошибки: введя марганец в решетку CO-спина, они смогли создать активные и стабильные катализаторы3O4. В результате был получен смешанный оксид кобальта и марганца2mno.4.

Проведенные испытания показали хорошую производительность по СО2mno.4mno. Уровень активности катализатора был близок к уровню используемых сегодня оксидов иридия. Ученые сообщают, что катализаторы для получения со2mno.4функционировали более двух месяцев при силе тока 200 мА/см 2 . Другими словами, он эффективен при реальном использовании. Другие катализаторы, которые редко содержат металлы, работают лишь несколько дней или недель при гораздо меньших плотностях тока.

Айлонг Ли, один из авторов работы, говорит, что с его помощью можно достичь того, что было недоступно его предшественникам на протяжении десятилетий. А именно — технология. производства водорода Он использует фиксированный и очень активный катализатор из обычных металлов. В долгосрочной перспективе это может стать важным шагом на пути к устойчивой водородной экономике. Исследователи также заявляют, что ожидают снижения стоимости технологии. производства зеленого водорода Исследователи также заявляют, что ожидают снижения стоимости технологии благодаря падению цен на возобновляемые источники энергии, в том числе на солнечные батареи и ветряные турбины.

В качестве следующего шага ученые планируют найти способы продлить срок службы новых катализаторов и повысить уровень их активности. По словам Накамуры, они продолжают пробовать катализаторы, содержащие редкие металлы, но соответствующие их свойствам. С результатами их исследований можно ознакомиться здесь.

Оцените статью