氫氣是目前世界上較輕的氣體，化學(xué)式為H2。氫氣是一種可燃?xì)怏w，具有較高的燃燒效率，并具有廣泛的氫氣用途。氫氣中的較大量用作重要的石化原料，用于在氨，甲醇和石油精煉工藝中生產(chǎn)氫化。此外，它還用于電子工業(yè)，冶金工業(yè)，食品工業(yè)，浮法玻璃，精細(xì)有機(jī)合成，航空航天工業(yè)等領(lǐng)域。由于對(duì)氫氣的需求非常大，因此選擇制備氫氣的方法更為重要！哪種氫氣適合制備方法？哪種制氫方法經(jīng)濟(jì)成本本更具優(yōu)勢(shì)呢？

常規(guī)制氫方法分為兩類，一類是實(shí)驗(yàn)室制氫，另一類是工業(yè)制氫。首先讓我們看一下實(shí)驗(yàn)室如何產(chǎn)生氫氣。從實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)氫的方法是金屬的化學(xué)來源，通常是鋅和鐵。任何金屬在氫前面具有活性的金屬都可以用來產(chǎn)生氫。當(dāng)在實(shí)驗(yàn)室中使用更多的氫氣時(shí)，通常會(huì)使用發(fā)生器。使用塊狀固體（不溶于水）與液體的任何反應(yīng)，在反應(yīng)過程中不加熱，并且所產(chǎn)生的氣體幾乎不溶于水，可以使用開普發(fā)生器進(jìn)行。開普發(fā)生器由球形漏斗（1）容器（2）和風(fēng)管（3）組成。使用時(shí)，空氣管的活塞發(fā)生扭曲，酸性液體從球形漏斗流到容器底部，然后上升到中間與鋅顆粒接觸而發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣從空氣管。不使用時(shí)，導(dǎo)氣管上的活塞關(guān)閉，容器中的氫氣壓力增加，酸液通過液壓返回球形漏斗，使酸液和鋅顆粒不接觸，并且反應(yīng)本身就停止了。

氫氣是通過工業(yè)生產(chǎn)氫氣來生產(chǎn)的，工業(yè)生產(chǎn)氫氣的方法有哪些？中國(guó)生產(chǎn)氫氣的主要方法有四種（不包括工業(yè)廢氣中的氫氣）：

1、天然氣（包括石腦油，重油，煉廠氣和焦?fàn)t氣等）的蒸汽轉(zhuǎn)化制氫；

2、煤（包括焦炭和石油焦等）被轉(zhuǎn)化為氫氣；

通過使無煙煤或焦炭與水蒸氣在高溫下反應(yīng)獲得水氣（C + H2O→CO + H2-熱）。純化后，可通過催化劑將其與水蒸氣一起轉(zhuǎn)化為CO2（CO + H2O→CO2 + H2），以獲得氫含量超過80％的氣體，然后壓入水中以溶解CO2，然后通過。含氨甲酸亞銅（或含乙酸亞銅）的溶液除去殘留的CO，得到純凈的氫氣。該方法制氫成本低，設(shè)備大，廣泛用于制氨廠。有些人還用CO和H2合成甲醇，而有些地方使用的氫少了80％的純凈氣體用于人造液體燃料。北京化學(xué)實(shí)驗(yàn)廠和小型氮肥廠在很多地方都使用這種方法。

3、甲醇或氨裂解生成氫氣；

4、水電解制氫；

鐵為陰極表面而鎳為陽(yáng)極表面的一系列電解池（形成為壓濾機(jī)）用于電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。陽(yáng)極是氧，陰極是氫。該方法成本高，但產(chǎn)品純度高，可直接產(chǎn)生純度超過99.7％的氫氣。這種氫氣的純度通常用于：（1）在電子儀器儀表，儀器儀表行業(yè)中的還原劑，保護(hù)氣體和坡莫合金的熱處理；（2）粉末冶金行業(yè)生產(chǎn)鎢，鉬，硬質(zhì)合金和其他還原劑；（3）以獲得半導(dǎo)體原料，例如多晶硅和鍺；（4）油脂氫化；（5）雙氫內(nèi)部冷卻發(fā)生器中的冷卻氣體等。氫氣是由北京電子管廠和科學(xué)院等天然氣廠的水電解產(chǎn)生的。

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