243
19§. Vodorod ishlab chiqarish usullari
Vodorod ishlab chiqarishni bir qancha usullari ma’lum.
Shulardan
gidrolizlarda quyidagilar ishlatiladi.
1.temir-bug’ usuli (kontaktli)
2.tabiiy gaz konversiyalash usuli
3.elektrolitik usul.
1.Temir-bug’ usuli: Bu usul temirni suv bug’i bilan kosidlanish reaksiyasiga
asoslangan
3Fe + 4H
2
O Fe
3
O
4
+ 4H
2
Hosil bo’lgan temir oksidi suv gazi bilan temir metalligacha qaytariladi.
Fe
3
O
4
+ 2(H
2
+SO) 3Fe 2H
2
O + 2SO
2
Temir metalli suv bug’i bilan yana oksidlanadi va x.k.Suv gazini olish bug’ni
1000
0
C da ko’mir bilan birikishiga asoslangan:
C + H
2
O == CO + H
2
Bu usul 1903 yilda sanoat ishlab chiqarish usuliga aylangan. Bu usul
kamquvvati,
qiyin usul hisoblanadi, Shuning uchun hozirgi vaqtda sanoatda
ishlatilmaydi.
2.Tabiiy gaz konversiyasi bilan vodorod ishlab/chiqarish: tabiiy gaz
tarkibida 96% metan bor. Metan konversiyasi 2 bosqichda davom etadi. 1-bosqichda
metan CO va H
2
da konversiyalanadi.
CH
4
+ H
2
O CO + 3H
2
2-bosqichda esa CO qaytarilgan suv hisobiga CO
2
gacha
oksidlanadi
CO + H
2
O CO
2
+ H
2
Konversiya qilingan oldin tabiy gaz mis yoki rux oksidi joylashtirilgan
reaktor orqali 300-400
0
C temperaturada o’tkazilib oltingugurt sulfididan tozalanadi.
H
2
S + ZnO ZnS + H
2
O
Tozalangan gaz 700-850
0
C temperatura, 0,2 Mpa bosim, 1:3 nisbatda suv
bug’ bilan aralashtiriladi. A1 oksididagi cho’ktirilgan stas. Ni katalizatorida CO va
H
2
konversiyalanadi. (konversiyaning 1-bosqichi Konversiyalangan gaz 400-450
0
C
temperaturada, 1:1 nisbatda suv bug’i
bilan aralashtirib, stas. Promot.temir
244
katalizatorli reaktor orqali o’tkaziladi (konversiyaning 2-bosqichi). Xuddi
shuningdek 150-250
0
C temperaturada Si katalizatori ishlatiladi.
Olingan gaz namlik va CO
2
va CO kabi aralashmalardan, monoetanolamin
eritmasi bilan tozalanadi. Tozaligi gazda 97.5-98.5 % H
2
0.6% CH
4
,CO
2
va CO esa
2 % bo’lishi kerak. Agar yaxshi tozalansa 99.8 % H
2
bo’lishi mumkin.
Usul yutug’i: vodorodning tannarxi pastligidir.
3.Elektrolizli suv bilan vodorodni ishlab chiqarish : suv eritmani elektrolitga
tushirilgan 2 ta elektrod (katod, anod) elektrolitik yacheykani vujudga keltiradi.
Bunda elektrodlarda elektroqimyoviy reaksiya yuz beradi. Elektroliz vaqtida
quyidagi reaksiyalar yuz beradi.
Katodda H
2
va gidrooksid ionlari hosil bo’lishi bilan suv qaytariladi.
4H
2
O +4ye = 2H
2
+ 4OH
anodda suv va O
2
gna gidrooksid – ionlarining oksidini:
4OH – 4ye – 2H
2
O + O
2
Yig’indi tenglamasi 2H
2
O = 2H
2
+ O
2
bo’ladi.
Natijada H
2
ning 1ta xajmiga ko’shimcha mahsulot sifatida 0,5 xajmda O
2
hosil bo’ladi. Bu jarayonning mexanizmi shundan iboratki, suvda gidrooksid va N
2
ionlari anod va katodga o’tadi, ularda esa H
2
va O
2
molekulalarini hosil bo’lib, ionlar
razryadi yuz beradi. Toza suvning dissosiasiyasi va uning elektro’tkazuvchanligi
kichkina, shuning uchun elektrolit eritmasi qo’llaniladi. (KOH, NaOH).
Suv elektrolizi elektrolizerlarda olib boriladi.
U elektrolit uchun vanna va unga tushirilgan elektrodlardan iborat.
Suvni nazariy parchalash uchun elektrolit yacheykaga 1.23 v berish kifoya,
amalda esa suvni parchalanishning quvvati 2-2,5 vni tashqil qiladi, unda quvvatning
bir qismi elektroenergiyani sarfini kompensasiyalash,
yacheykadagi elektrolitning
ichki qarshiligini yengish uchun, katod va anoddagi quvvati oshirish uchun ketadi.
245
Gidrozavodlarda FV-250 va FV –500
tipdagi elektrolizerlar ishlatiladi. Ularning
N
2
ishlab chiqarish quvvati soatiga 250-
500 m
3
. Bu elektrolizerlar filtrpresslidir,
ularda silliq diafragmani va elektrolidli
yacheykalar ishlatiladi. Elektrolezer FV-
250 va FV-500
konstruksiya jihatidan bir
xil. 1 m
3
H
2
olish uchun 6-6.5 kVt s
elektroenergiya va 0,9-1 l distillyat sarf
bo’ladi.
Do'stlaringiz bilan baham: