以煤炭为还原剂,水蒸汽为氧化剂,在高温下将碳转化为CO好H2为主的合成气,然后经过煤气净化、CO转化以及H2提纯等主要生产环节生产氢气。煤炭可以经过各种不同的汽化处理,如流化床、喷流床、固定床等实现煤炭制氢。煤炭制氢的基本原理可用化学反应方程式表现出来。化学反应过程为: C(s)+H2O+heat→CO+H2
煤炭气化
煤炭气化是以水蒸汽为氧化剂,高温下将炭转化为氢气(H2)、一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)的煤气。这一过程为吸热过程,煤炭与空气或氧气的燃烧放出热量,提供反应所需要的热量。
在镍催化剂存在下其主要反应如下:
C + H2O→CO+ H2 -Q
CO+H2O→CO2+H2+Q
一是将水蒸气通过灼热的焦炭(称为碳还原法),得到纯度为75%左右的氢气;二是将水蒸气通过灼热的铁,得到纯度在97%以下的氢气;三是由水煤气中提取氢气,得到的氢气纯度也较低;第四种方法就是电解水法,制得的氢气纯度可高达99%以上,这是工业上制备氢气的一种重要方法。在电解氢氧化钠(钾)溶液时,阳极上放出氧气,阴极上放出氢气。电解氯化钠水溶液制造氢氧化钠时,也可得到氢气。
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